EA024094B1

EA024094B1 - Способ контроля состояния магистральных трубопроводов

Info

Publication number: EA024094B1
Application number: EA201301312A
Authority: EA
Inventors: Арна Сериковна ШИЛИКБАЕВА; Улан Серикович ШИЛИКБАЕВ; Серик Кадырович ШИЛИКБАЕВ
Original assignee: Арна Сериковна ШИЛИКБАЕВА; Улан Серикович ШИЛИКБАЕВ; Серик Кадырович ШИЛИКБАЕВ
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2016-08-31
Also published as: EA201301312A1

Abstract

Способ предназначен для использования в системах контроля состояния магистральных трубопроводов по транспортировке нефти, газа и других веществ. При реализации способа в электрических цепях системы контроля состояния магистрального трубопровода исключают наличие высокого напряжения сети и устраняют необходимость использования высоковольтных устройств сопряжения. При этом все установки катодной защиты в пунктах контроля через свои однофазные трансформаторы на линейном напряжении сети подключают к одним и тем же проводам двух фаз линии электропередачи катодной защиты и данную линию переводят в неполнофазный режим работы. Провод свободной фазы работающей в неполнофазном режиме линии электропередачи катодной защиты отключают от сети и к нему в центральном пункте и пунктах контроля относительно земли подключают приемопередающие устройства для проводной связи. Способ позволяет контролировать состояние трубопроводов без использования сравнительно дорогостоящих устройств сопряжения в цепях системы контроля.

Description

Изобретение относится к дистанционному контролю состояния магистральных трубопроводов, может быть использовано для обеспечения бесперебойной работы систем транспортировки нефти, газа и других веществ трубопроводным транспортом.

Известен способ контроля состояния магистральных трубопроводов, включающий осуществление замеров величины контролируемого сигнала в пункте контроля и заключающийся в принятии необходимых мер по устранению повреждения при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала от заданной величины, в котором визуальный осмотр состояния линейной части трубопровода осуществляют с помощью стационарно установленной тепловизионной аппаратуры, включающей тепловизионные камеры и радиопередатчики, установленные на опорах воздушной линии электропередачи катодной защиты магистрального трубопровода, сооружаемой вдоль его трассы, а также радиоприемное, вычислительное, видеоконтрольное и печатающее устройства, установленные на ближайшей вверх по движению транспортируемого продукта перекачивающей станции (патент Российской Федерации № 2174645, Ρ17Ό 5/02, 2001 г.).

Известный способ имеет следующие недостатки. Способ разработан для одного конкретного вида датчиков, которые могут контролировать только линейные участки трубопровода на появление утечек из него, но не выявляют повреждений изоляции при сохранении целостности трубопровода. Кроме того, для реализации способа требуется установить большое количество сложных радиопередающих устройств, каждое из которых имеет ограниченный радиус действия. При этом передаваемые радиосигналы могут создавать помехи для других установок высокочастотной радиосвязи.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ контроля состояния магистральных трубопроводов, включающий осуществление замеров величины контролируемого сигнала в пункте контроля и заключающийся в принятии необходимых мер по устранению повреждения при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала от заданной величины, в котором для всех пунктов контроля создают резонансные электрические цепи, каждая из которых настроена на сигналы высокой частоты, при этом через высоковольтные конденсаторы высокочастотной связи к фазному проводу линии электропередачи катодной защиты трубопровода относительно земли подключают генератор высокочастотных сигналов, размещенный в центральном пункте вдоль линии электропередачи, а также резисторы и реактивные элементы, находящиеся в пунктах контроля, причем при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала, например тока в цепи катодной защиты или разности потенциалов между трубопроводом и землей, от заданной величины, шунтируют резистор резонансной цепи в соответствующем пункте контроля и по величине изменившегося тока высокой частоты в центральном пункте определяют место расположения пункта контроля, в котором произошло недопустимое отклонение значения контролируемого сигнала от заданной величины (Евразийский патент № 016658, Ρ17Ό 5/06, 2012 г.).

Основным недостатком известного способа является то, что в устройстве для его реализации фазный провод линии электропередачи катодной защиты, используемый в составе системы контроля состояния трубопровода, постоянно находится под напряжением высоковольтной линии электропередачи. По этой причине, для безопасного подключения низковольтных устройств и элементов системы контроля к фазному проводу, во всех пунктах контроля требуется использовать высоковольтные устройства сопряжения, в состав которых входят сравнительно дорогостоящие высоковольтные конденсаторы связи.

Данная проблема решена в заявляемом способе контроля состояния магистральных трубопроводов, включающем осуществление замеров величины контролируемого сигнала в пункте контроля и заключающемся в принятии необходимых мер по устранению повреждения при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала от заданной величины, в котором в пунктах контроля установки катодной защиты через их однофазные трансформаторы на линейном напряжении сети обеспечивают питанием от проводов первой и второй фаз линии электропередачи катодной защиты и данную линию переводят в неполнофазный режим работы, при этом провод третьей фазы линии электропередачи катодной защиты выделяют для проводной связи и отключают от высоковольтной сети, причем в центральном пункте и пунктах контроля аппаратуру проводной связи относительно земли подключают к отключенному от высоковольтной сети проводу третьей фазы линии электропередачи катодной защиты без высоковольтных устройств сопряжения, при этом сигналы между центральным пунктом и пунктами контроля передают через отключенный от высоковольтной сети провод третьей фазы линии электропередачи катодной защиты с использованием низковольтных устройств и элементов.

В заявляемом способе поставленная цель достигнута в результате выполнения данной совокупности действий в вышеуказанной последовательности. При реализации способа исключают наличие высокого напряжения сети в электрических цепях системы контроля и сигналы о состоянии магистрального трубопровода передают по отключенному от сети фазному проводу линии электропередачи катодной защиты, без дополнительных затрат на использование сравнительно дорогостоящих устройств сопряжения, обычно необходимых для осуществления безопасного подключения низковольтных устройств и элементов системы контроля к высоковольтной линии электропередачи катодной защиты.

На фигуре в качестве примера представлено устройство, реализующее заявляемый способ, на линии электропередачи катодной защиты с фазными проводами 1-3, которая питается электроэнергией от

- 1 024094 трансформатора питающей подстанции 4 в центральном пункте и имеет два пункта контроля.

Установки катодной защиты 5, 6 в пунктах контроля, поддерживающие защитный потенциал на магистральном трубопроводе 7 и являющиеся потребителями линии электропередачи катодной защиты, питаются от нее через однофазные трансформаторы 8, 9, рассчитанные на линейное напряжение сети.

С учетом того, что обычно расстояние между пунктами контроля составляет 10 км, практически во всех случаях суммарная потребляемая мощность всех установок катодной защиты, подключенных к одной линии электропередачи катодной защиты, находится в пределах 2-3% от установленной мощности силового трансформатора питающей подстанции. Как видно, возможная несимметрия параметров линии электропередачи катодной защиты является допустимой для трансформатора питающей подстанции и неполнофазный режим работы линии электропередачи катодной защиты 6-10 кВ не нарушает бесперебойную работу сети. Кроме того, имеется возможность дополнительного выравнивания параметров трансформаторов питающей подстанции путем переключения однофазных нагрузок относительно земли на напряжении 0,4 кВ, трансформаторы 6-10/0,4 кВ которых получают питание от рассматриваемой питающей подстанции 6-10 кВ через другие отходящие обычные линии.

Установки катодной защиты 5, 6 в соответствующих пунктах контроля подключают к одним и тем же фазным проводам 1, 2 линии электропередачи катодной защиты и линию электропередачи катодной защиты переводят в неполнофазный режим работы, так как при этом провод 3 третьей фазы данной линии остается без нагрузок. Фазный провод 3 линии электропередачи катодной защиты в центральном пункте отключают от трансформатора питающей подстанции 4 и к нему относительно земли подключают аппаратуру проводной связи 10 в центральном пункте, а также 11, 12 в пунктах контроля соответственно.

Заявляемый способ позволяет производить дистанционное управление, осуществлять телефонную связь между центральным пунктом и пунктами контроля в ходе осмотра специалистами состояния установок катодной защиты 5, 6, с обеспечением защиты устройств в цепях контроля от электромагнитного влияния перенапряжений и токов коротких замыканий в фазных проводах 1, 2 линии электропередачи катодной защиты и других факторов, включая возможные перенапряжения от грозовых явлений. Способ позволяет передавать сигналы в обоих направлениях между центральным пунктом и пунктами контроля.

При этом не требуется применение высоковольтных устройств сопряжения, так как высоковольтные цепи установок катодной защиты 5 и 6, обеспечивающие их питание от фазных проводов 1 и 2 высоковольтной линии по схеме провод-провод, отделены от низковольтных цепей системы контроля, реализуемой с помощью отключенного от сети фазного провода 3 линии электропередачи катодной защиты по схеме провод-земля.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ контроля состояния магистральных трубопроводов, включающий осуществление замеров величины контролируемого сигнала в пункте контроля и заключающийся в принятии необходимых мер по устранению повреждения при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала от заданной величины, отличающийся тем, что в пунктах контроля установки катодной защиты через их однофазные трансформаторы на линейном напряжении сети обеспечивают питанием от проводов первой и второй фаз линии электропередачи катодной защиты и данную линию переводят в неполнофазный режим работы, при этом провод третьей фазы линии электропередачи катодной защиты выделяют для проводной связи и отключают от высоковольтной сети, причем в центральном пункте и пунктах контроля аппаратуру проводной связи относительно земли подключают к отключенному от высоковольтной сети проводу третьей фазы линии электропередачи катодной защиты без высоковольтных устройств сопряжения, при этом сигналы между центральным пунктом и пунктами контроля передают через отключенный от высоковольтной сети провод третьей фазы линии электропередачи катодной защиты с использованием низковольтных устройств и элементов.

-
2 024094

Устройство для реализации заявляемого способа 4 /1 /2-^
3

Условные обозначения:

1, 2, 3 - фазные провода линии электропередачи катодной защиты;
4 - силовой трансформатор питающей подстанции;
5,
6 - установки катодной защиты;
7 - магистральный трубопровод;
8,
9 - однофазные трансформаторы;
10, 11,12 - аппаратура проводной связи.