Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Обнаружение утечки нефти на неконтролируемом участке нефтепровода

Обнаружение утечки нефти на неконтролируемом участке нефтепровода

Длительный срок эксплуатации и повышение требований к экологической безопасности объектов трубопроводного транспорта нефти и газа ставят в ряд важнейших задач и вопросы обеспечения их надежной и безотказной работы, предупреждения и снижения количества аварийных ситуаций, разработки эффективных методов ликвидации последствий аварий [1]. Среди них важное значение имеет задача обнаружения и определения места повреждения подземных трубопроводов, обусловленная:

  1. Значительными загрязнениями поверхности земли;
  2. Увеличением числа незаконных врезок и хищений нефтепродуктов;
  3. Крупными затратами на производство ремонтных работ и ликвидацию последствий утечек углеводородов.

Эти причины выдвигают высокие требования к системам обнаружения утечек для различных условий эксплуатации:

  • оперативность (быстродействие);
  • высокая чувствительность и точность определения места утечки;
  • надежность и достоверность автоматического обнаружения в режиме "on line";
  • отсутствие воздействия помех на режимы обнаружения;
  • экономичность.

В нескольких работах приводится обзорная информация по методам и средствам контроля утечек на трубопроводах, рассмотрим некоторые из них.

Когда режим работы трубопровода установившийся, то обнаружение повреждения производится по изменению статических параметров потока. Заслуживает внимания метод обнаружения утечек по изменению давления и расхода во времени, применяемый на магистральном трубопроводе Роттердам-Рейн [2]. Он заключается в том, что при пуске насосов на насосной станции, обслуживающей контролируемый участок трубопровода, через небольшой интервал времени измеряется давление и расход до достижения им максимальной величины. По полученным данным строят график изменения давления от времени и сравнивают полученную кривую с эталонной, построенной при пуске нефтепровода в эксплуатацию. Описанный метод позволяет обнаруживать утечки от 2,8* 10-6 до 10-4 м3/с.

Возникающие утечки можно зафиксировать по изменению расхода перекачиваемого продукта на входе трубопровода, по сравнению с расходом на выход [3], для чего в начале и в конце каждого участка нефтепровода устанавливаются датчики турбинного типа или термодатчики. Сигнал с указанного датчика поступает на ЭВМ, находящуюся на центральном диспетчерском пункте. Система становится более надежной, если вырабатываемые датчиками сигналы подаются в вычислительные блоки, формирующие сигналы, соответствующие количествам потока жидкости в указанных местах трубопровода.

В [4] описывается динамическая система, предназначенная для обнаружения утечек 5*10-6 м3/с, что составляет 1 % расхода трубопровода диаметром 560 мм и длиной 710 км с двумя насосными станциями. Система работает следующим образом. Используя входные данные, ЭВМ

рассчитывает расход и уровень так называемого стационарного давления, определяемого как среднее между давлением на входе на станцию и давлением на ее выходе, и сравнивает уровень модельного давления и давления реального потока.

В работе [5] описывается система, основанная на так называемой зависимости Бергерона- Шнайдера. Результаты измерения давления и расхода подаются на ЭВМ, работающую в масштабе реального времени так, чтобы вычислить две функции оценки состояния λ(t) и μ(t). Когда возникает утечка или разрыв, то квазистационарные λ(t) и μ(t) значения изменяются таким образом, что можно извлечь информацию о «дефектности» трубы. Особенность данного способа заключается в том, что он позволяет учесть отраженную волну, распространяющуюся в трубопроводе, и повысить точность оценки волнового изменения давления и расхода.

В данной работе предлагается способ определения утечки нефти, согласно которому неконтролируемый участок по длине нефтепровода разбивают на ряд секций и в начале каждой

секции устанавливают турбинные расходомеры. На рис. 1 представлена схема определения утечки нефти и расположения турбинных расходомеров на определенном расстоянии. Принцип работы турбинных расходомеров, заключается в том, что там содержится постоянный магнит, с помощью которого в якорной обмотке будет наводиться элекродвижующаяся сила (ЭДС), которая пропорциональна частоте вращения турбины и соответственно расходу нефти на данном участке нефтепровода.

Рис. 1

Якорная обмотка турбинного расходомера номер 1 подается на первичную обмотку дифференциального трансформатора, а другие якорные обмотки n турбинных расходомеров через симисторы Cn подаются на вторичные обмотки этого же трансформатора. Поочередное подключение Cn симисторов к вторичным обмоткам трансформатора осуществляется с помощью блока управления и индексации. Функция дифференциального трансформатора заключается в том, что он сравнивает напряжение с двух турбинных расходомеров и если эти напряжения равны как по частоте так и по амплитуде, то в средней обмотке напряжение Uвых будет равно нулю, потому что магнитные потоки Ф1 и Ф2 в среднем сердечнике направлены навстречу друг другу и равны между собой. Равенство нулю напряжение Uвых означает, что на данном участке между двумя турбинными расходомерами не произошла утечка нефти. Противном случае, когда напряжение Uвых не равно нулю, это означает, что на данном участке между двумя турбинными расходомерами произошла утечка нефти. Не равенство нулю напряжение Uвых возможно в том случае, если расход нефти между двумя турбинными расходомерами уменьшился и второй расходомер выдают напряжение меньшое как по частоте, так и по амплитуде.

Блок управления и индексации производит поочередное подключение якорных обмоток n турбинного расходомера с помощью симистора, при этом опрашивая наличия выходного напряжения. Кроме того, этот блок будет определять место расположения утечки нефти. Турбинный расходомер на каждой секции нефтепровода определяет расход нефти, и этот расход сравнивается с последующим, если между соседними участками нефтепровода нет расхождения по расходу нефти, то на этом участке все нормально, в противном случае, блок управления и индексации фиксирует наличие утечки нефти и эти данные отображают на табло блока индексации.

На рис. 2 показан алгоритм включения датчиков и определения утечки нефти. В начальном состоянии якорная обмотка 2 второго турбинного расходомера (рисунок 1) подключается к вторичной обмотке дифференциального трансформатора, при этом остальные обмотки турбинных расходомеров отключены от дифференциального трансформатора. Таким образом, на первом такте опроса контролируется участок 1–2 нефтепровода. Если напряжение на выходе дифференциального трансформатора не равно нулю, то значит на участке 1–2 произошла утечка, в

противном случае идет команда на опрос участка 2 – n-2 для этого отключают симистор 2 и включают симистор С n-2, На втором такте опроса, также как и на первом - контролируется участок 2 – n-2. Таким образом, согласно алгоритму будут опрошены все участки нефтепровода. В общем случае, при опроса будет включиться только 1 симистор, опрашиваемого участка.

Рис. 2. Алгоритм определения утечки нефти

Этот метод сочетает высокое быстродействие, который эффективен при обнаружении крупных утечек, с менее оперативным, но более чувствительным методом моделирования на ЭВМ, позволяющим локализовать малые утечки. Если турбинные расходомеры будут располагаться относительно друг друга на близком расстоянии, тем точнее можно будет определить место утечки. Обработка и передача информации о состоянии нефтепровода с использованием выше указанного метода возможно с применением современных оптоволоконных систем, обладающие большими возможностями.

ЛИТЕРАТУРА

  1. БабковА.В., Попадько В.Е. Система обнаружения утечек жидкости на магистральных нефтепроводах.-Серия: Автоматизация, телемеханизация и связь с газовой прмышленности.- М:ИРЦ Газпром,2002.с.41.
  2. Spenr А. Gruyff F. Обнаружение утечек на нефтепроводе Роттердам- Рейн (Нидерланды-ФРГ). Siemens.1973,21, №15-16, с.563-564.
  3. 3.Талзима Исао. Способ детектирования утечки жидкости. №3987662,США, 1976.
  4. Бутиков Ю.А., Чура Н.И, Широченский С.И. Современные дистанционные методы и аппаратура контроля утечек из магистральных трубопроводов. - Серия: Автоматизация, телемеханизация и связь с газовой промышленности. – М: ИРЦ Газпром,1995. с.43.
  5. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. – М: Недра,1975. с.300.

 

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.