RU185451U1 - Стационарное устройство обнаружения утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов - Google Patents
Стационарное устройство обнаружения утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU185451U1 RU185451U1 RU2018100726U RU2018100726U RU185451U1 RU 185451 U1 RU185451 U1 RU 185451U1 RU 2018100726 U RU2018100726 U RU 2018100726U RU 2018100726 U RU2018100726 U RU 2018100726U RU 185451 U1 RU185451 U1 RU 185451U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductors
- pipeline
- oil
- corrosion
- lines
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
- F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель стационарное устройство обнаружения утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов наиболее применима при транспортировании горючего в подземных технологических трубопроводах.
Стационарное устройство включает: две линии проводников из коррозионностойкого металла с изоляторами, проводники из другого металла, линии связи, два омметра, вольтметр и персональный компьютер.
Технический результат достигается измерением сопротивления между проводниками из коррозионностойкого металла с помощью линий связи, омметров и персонального компьютера, а также определением напряжений между проводником из коррозионностойкого металла одной из линий и расположенными перпендикулярно проводниками из другого металла, например стали или никеля.
В случае появления утечки нефтепродукта из трубопровода значения измеренных сопротивлений и напряжений начинают уменьшаться (увеличиваться) и выходят за пределы установленного интервала.
Description
Полезная модель относится к устройствам для диагностирования объектов транспортирования и хранения нефтепродуктов и может быть использована в нефтехимической и нефтедобывающей отраслях нефтепродуктообеспечения.
Предлагаемая полезная модель наиболее применима при транспортировании нефти и нефтепродуктов в подземных технологических трубопроводах.
Загрязнения литосферы и гидросферы происходят в результате утечек горючего из трубопроводов и резервуаров и другим причинам.
Если пролив горючего из наземного трубопровода можно обнаружить визуально, то утечку нефти и нефтепродуктов из подземного трубопровода определить можно только сложными диагностическими методами. Данные методы включают: визуальный и измерительный контроль, ультразвуковой и акустико-эмиссионный контроль, магнитометрический и капиллярный контроль и другие виды диагностирования [ПБ 03-585-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов].
Также проводятся гидравлические и пневматические испытания на прочность и плотность.
Многие из указанных методов связаны с освобождением трубопроводов от горючего, с вскрытием и выемкой грунта на отдельных участках, с последующим снятием изоляции, с измерением толщины стенки, с контролем сварных соединений.
В процессе эксплуатации стенки трубопровода подвергаются различным видам коррозии, которые связаны с наличием сернистых и других агрессивных соединений в нефти и нефтепродуктах, а также воды в трубопроводе и в грунте.
Борьба с потерями горючего от утечек в трубопроводах становится важной экологической и экономической задачей.
Также известен патент на изобретение №2398157 от 27.08.2010 года «Способ обнаружения утечек нефти или нефтепродуктов из трубопровода» авторов Ш.И. Разматуллина, А.Г. Гумерова, Д.П. Ким, Н.П. Захарова, В.Г. Карамышева.
Данный способ гидравлической локации утечек жидкости из линейного участка трубопровода, включает обнаружение утечек жидкости из трубопровода - по изменениям расхода жидкости и линии гидравлического уклона трубопровода путем графического построения или аналитического расчета. В указанном способе контролируемый линейный участок трубопровода, не оснащенный системой расходомеров, разбивают на два соседних сегмента и с помощью датчиков давления, размещенных на концах каждого из них, производят измерение потерь давления на трение (гидравлические уклоны каждого сегмента), по которым определяют массовые расходы жидкости на каждом сегменте G 1-2(i1-2),G2-3(i2-3) и производят периодический контроль значения дебаланса массовых расходов.
Пороговое значение дебаланса определяют на основе использования и анализа базы данных, характеризующих параметры перекачки (давление, температура, плотность, вязкость жидкости) в течение периода, предшествующего возникновению нештатной ситуации (утечки), с привлечением статистической методологии.
Недостатками данного способа при диагностировании трубопроводов являются:
1. Низкая эффективность способа при малых утечках горючего из трубопровода.
2. Сложность определения и большие временные затраты для расчетов.
3. Применение способа для участков трубопровода небольшой длины.
Также известен патент на изобретение №2453760 от 20.06.2012 г. «Способ диагностики технического состояния подземных трубопроводов (варианты)» авторов В.В. Аверкиева, И.К. Антонова, А.А Елисеева, В.В. Нестерова, В.В. Семенова, О.В. Филлипова, А.Д. Фогеля.
Данный способ включает измерение индукции постоянного магнитного поля над трубопроводом при перемещении трехкомпонентных датчиков поля вдоль трубопровода и составление матрицы разностей величин индукции постоянного магнитного поля. При этом, измеряют индукцию постоянного магнитного поля не менее, чем в шести точках пространства над трубопроводом и составляют не менее девяти разностей величин индукции постоянного магнитного поля в этих же точках. Дополнительно в зоне трубопровода возбуждают переменное магнитное и переменное электрическое поля, и одновременно с индукцией постоянного магнитного поля измеряют не менее двух компонент вектора индукции переменного магнитного поля в каждой из трех точек пространства над трубопроводом, расположенных вдоль горизонтальной или вертикальной оси и совпадающих с точками измерения постоянного магнитного поля, и не менее двух компонент вектора напряженности переменного электрического поля, причем датчики постоянного магнитного поля, переменного магнитного поля и переменного электрического поля совмещены в одном конструктиве. Далее проводят предварительную статистическую обработку результатов измерений, по совокупности признаков выделяют участки трубопровода для последующей обработки, определяют расположение и магнитные моменты источников аномалий постоянного и переменного магнитных полей и параметры нарушений изоляции трубопровода и по полученным данным производят идентификацию и ранжирование особенностей технического состояния трубопровода.
Также при перемещении датчиков поля вдоль трубопровода дополнительно измеряют расстояние от датчиков до проекции оси трубопровода на дневную поверхность, индицируют величину и направление удаления датчиков от проекции оси трубопровода, на основании чего оператор корректирует путь перемещения вдоль трубопровода, а при диагностировании, идентификации и ранжировании аномалий определяют расстояние от датчиков до оси трубопровода и вносят поправки в величины компонент поля и их разностей.
Дополнительно определяют углы поворота датчиков поля вокруг горизонтальных и вертикальной оси, получают матрицу поправок и вносят их в матрицы компонент поля и их разностей.
Недостатками данного способа при диагностировании трубопроводов являются:
1. Низкая эффективность определения утечек горючего из трубопроводов.
2. Необходимость перемещения датчиков над трубопроводом, что вызовет большие временные и человеческие затраты. Невозможность определения утечек горючего в постоянном режиме за короткий промежуток времени.
3. Сложность определения и высокая стоимость способа.
4. Предназначение способа в основном для обнаружения нарушения изоляции трубопровода и для использования при работе с наземными трубопроводами.
Также известна заявка на изобретение №95106872 от 20.04.1997 г. «Устройство для обнаружения места утечки нефтепродуктов в трубопроводе» авторов В.П. Добровольскова, В.И. Кабанова и др.
Устройство предназначено для обнаружения места повреждения, сопровождающегося утечкой нефтепродуктов. При этом решается задача упрощения конструкции, повышения надежности и взрывопожаробезопасности устройства при обнаружении места утечки нефтепродуктов из трубопровода. Сущность изобретения заключается в следующем. Кабель и проводник выполнены из волоконных световодов, проложенных снаружи трубопровода в две линии одинаковой длины на расчетном расстоянии друг от друга. Кабель и проводник соединены в конце трубопровода с измерительным блоком места утечки. На обеих линиях волоконных световодов через определенные расстояния удалена полимерная оболочка, а сами участки с удаленной оболочкой установлены напротив друг друга в корпусе с отверстиями, при этом на одной из линий, начало которой оптически сопряжено с источником излучения, электрически связанным через делитель с выходом блока запуска, участки волоконного световода с удаленной оболочкой покрыты полимерной пленкой, а начало другой линии оптически сопряжено с фотоприемным устройством, электрически связанным с измерительным блоком, второй вход которого соединен с одним из выходов делителя.
Недостатками указанного устройства являются:
1. Возможность использования устройства только в наземных трубопроводах.
2. Наличие в конструкции большого количества дополнительных корпусов с отверстиями, расположенных через малые расстояния, что значительно повышает стоимость и металлоемкость устройства.
3. Недостаточная точность определения места утечки из трубопровода. Разрешающая способность определяется частотой расположения сенсоров.
Наиболее близким к указанной проблеме является стационарное устройство диагностирования и обнаружения места утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе. Матвеев Ю.А. и др. патент на полезную модель №136527 от 10.01.2014.
Под предлагаемый трубопровод, имеющий сварные швы, прибор учета горючего, манометр, задвижку, изоляцию, в слой земельного грунта, на фиксированном расстоянии укладываются параллельно в две линии проводники с изоляторами. Проводники линиями связи соединены с омметрами, которые также линиями связи связаны с персональным компьютером. Проводники изготовлены из меди. Изоляторы представляют собой ПВХ покрытие.
Прибор учета горючего, омметр и задвижка расположены в технологическом колодце.
Полезная модель работает следующим образом. Нефтепродукт перекачивается по трубопроводу.
С целью постоянного диагностирования наличия утечек под трубопроводом с помощью линий связи, омметров производятся замеры сопротивлений между проводниками с изоляторами различных линий, которые выводятся на компьютер. При этом в начальный момент измеряется сопротивление «сухой» линии, которое при наличии утечек будет уменьшаться, а значение сопротивления при утечке позволит определить место утечки из трубопровода.
В случае появления утечки нефтепродукта из трубопровода значения измеренных сопротивлений начинают уменьшаться и выходят за пределы установленного интервала.
При этом сопротивление, измеренное первым омметром равно
где 
- сопротивление проводника от начального участка проводников до места пролива из трубопровода, Ом;
Сопротивление, измеренное вторым омметром равно
где 
- сопротивление проводника от конечного участка проводников до места пролива из трубопровода, Ом;
Расстояние от начального участка проводников до места пролива определяется по формуле
где s - сечение проводников, м2;
ρ - плотность проводника, кг/м3
Расстояние от конечного участка проводников до места пролива определяется по формуле
Общая длина трубопровода складывается из длин участков 
и 
.
Недостатками данного устройства являются:
1. Недостаточная точность определения конкретного места утечки из трубопровода.
2. Наличие большого количества сложных расчетов, что значительно повышает время определения места утечки.
Предлагаемая полезная модель позволяет решить задачу повышения эффективности определения утечек нефти и нефтепродуктов из трубопроводов и проведение их своевременного ремонта. При этом, значительно повышается точность определения места утечки, упрощаются расчеты, а также производится постоянный контроль за наличием утечек из трубопровода.
Решение указанной задачи достигается тем, что под трубопроводом перпендикулярно одной из линий проводников из коррозионностойкого металла с изоляторами установлены проводники из другого металла, которые с помощью линий связи соединены с клеммами электронного коммутатора, а также тем, что проводник из коррозионностойкого металла с изоляторами и проводники из другого металла соединены с вольтметром, который связан с компьютером.
Данные признаки являются существенными для решения задачи полезной модели, так как своевременно определяются и предотвращаются утечки горючего из трубопровода, увеличивается точность определения места утечки, а также повышается надежность эксплуатации трубопровода.
Сущность полезной модели пояснена чертежами (фиг. 1, фиг. 2), на которых изображены: функциональная схема устройства определения утечек и фронтальный разрез трубопровода с проводниками.
Под предлагаемый трубопровод 1 (фиг. 1), имеющий сварные швы 2, прибор учета горючего 3, манометр 4, задвижку 5, изоляцию 6, в слой земельного грунта 7, на фиксированном расстоянии укладываются параллельно в две линии проводники из коррозионностойкого металла, например меди, 8 с изоляторами 9 (фиг. 1, фиг. 2). Изоляторы представляют из себя вещество с очень большим удельным сопротивлением, например, стекло или пластмасса.
Проводники линиями связи 10 соединены с омметрами 11, которые также линиями связи 10 связаны с персональным компьютером 12. Омметры устанавливаются на концах линий проводников.
Прибор учета горючего, омметр и задвижка расположены в технологическом колодце 13.
Перпендикулярно одной из линии проводников из коррозионностойкого металла 8 устанавливаются проводники из другого металла 14 (стали, никеля). Проводники 14 находятся на расстоянии 10-15 см от линии проводника из коррозионностойкого металла 8. Проводники из другого металла 14 с помощью линий связи 10 соединены с клеммами 15 электронного коммутатора 16. Проводник из коррозионностойкого металла 8 и проводники из стали или никеля 14 соединены с вольтметром 17, который также линиями связи 10 связан с персональным компьютером 12.
Полезная модель работает следующим образом. Нефтепродукт 18 перекачивается по трубопроводу 1.
С целью постоянного диагностирования наличия утечек под трубопроводом 1 с помощью линий связи 10, омметров 11 производятся замеры сопротивлений между проводниками из коррозионностойкого металла 8 с изоляторами 9 разных линий, которые выводятся на компьютер 12. Также одновременно производятся замеры напряжения между проводником из коррозионностойкого металла 8 одной из линий и проводниками из другого металла 14, которые через электронный коммутатор 16 выводятся на компьютер 12.
В случае появления утечки нефтепродукта из трубопровода 1 значения измеренных сопротивлений начинают уменьшаться, а значения измеренных напряжений увеличиваться и выходят за пределы установленных интервалов.
При этом значения сопротивлений по участкам трубопровода рассчитываются по формулам.
Оценка значений сопротивлений между проводниками из коррозионностойкого металла разных линий расположенными в грунте параллельно друг другу, а также напряжений между проводником из коррозионностойкого металла одной из линий и расположенными перпендикулярно проводниками из другого металла позволяет определить не только наличие утечки нефтепродуктов из трубопровода, но и выявить конкретное место утечки с целью эффективного ремонта трубопровода.
Claims (1)
- Стационарное устройство обнаружения утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов, содержащее две линии проводников из коррозионностойкого металла с изоляторами, омметры, компьютер, отличающееся тем, что под трубопроводом перпендикулярно одной из линий проводников из коррозионностойкого металла с изоляторами установлены проводники из другого металла, которые с помощью линий связи соединены с клеммами электронного коммутатора, а также тем, что проводник из коррозионностойкого металла с изоляторами и проводники из другого металла соединены с вольтметром, который связан с компьютером.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100726U RU185451U1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Стационарное устройство обнаружения утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100726U RU185451U1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Стационарное устройство обнаружения утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU185451U1 true RU185451U1 (ru) | 2018-12-05 |
Family
ID=64577103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018100726U RU185451U1 (ru) | 2018-01-10 | 2018-01-10 | Стационарное устройство обнаружения утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU185451U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2726138C1 (ru) * | 2019-02-05 | 2020-07-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Стационарное устройство обнаружения утечки нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов и акустических датчиков |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU95106872A (ru) * | 1995-04-28 | 1997-04-20 | Ульяновское высшее военно-техническое училище им.Богдана Хмельницкого | Устройство для обнаружения места утечки нефтепродуктов в трубопроводе |
| US7590496B2 (en) * | 2000-09-28 | 2009-09-15 | Kenneth Gerald Blemel | Embedded system for diagnostics and prognostics of conduits |
| RU136527U1 (ru) * | 2013-04-01 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" | Стационарное устройство диагностирования и обнаружения места утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе |
| RU151156U1 (ru) * | 2014-02-04 | 2015-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" | Стационарное устройство определения места утечки нефти и нефтепродуктов на отдельных участках трубопровода |
| RU160535U1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"(УЛГУ) | Стационарная система диагностирования утечек нефтепродуктов из резервуаров |
| RU175969U1 (ru) * | 2017-04-03 | 2017-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Переносное устройство определения места утечки нефтепродуктов в подземном трубопроводе с помощью различных металлических зондов |
-
2018
- 2018-01-10 RU RU2018100726U patent/RU185451U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU95106872A (ru) * | 1995-04-28 | 1997-04-20 | Ульяновское высшее военно-техническое училище им.Богдана Хмельницкого | Устройство для обнаружения места утечки нефтепродуктов в трубопроводе |
| US7590496B2 (en) * | 2000-09-28 | 2009-09-15 | Kenneth Gerald Blemel | Embedded system for diagnostics and prognostics of conduits |
| RU136527U1 (ru) * | 2013-04-01 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" | Стационарное устройство диагностирования и обнаружения места утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе |
| RU151156U1 (ru) * | 2014-02-04 | 2015-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" | Стационарное устройство определения места утечки нефти и нефтепродуктов на отдельных участках трубопровода |
| RU160535U1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет"(УЛГУ) | Стационарная система диагностирования утечек нефтепродуктов из резервуаров |
| RU175969U1 (ru) * | 2017-04-03 | 2017-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Переносное устройство определения места утечки нефтепродуктов в подземном трубопроводе с помощью различных металлических зондов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2726138C1 (ru) * | 2019-02-05 | 2020-07-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" | Стационарное устройство обнаружения утечки нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов и акустических датчиков |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rui et al. | A new model to evaluate two leak points in a gas pipeline | |
| CN108918405B (zh) | 一种油井管线防腐蚀效果在线监测系统及方法 | |
| Arifin et al. | A novel data-driven leak detection and localization algorithm using the Kantorovich distance | |
| US8542127B1 (en) | Apparatus for the non-contact metallic constructions assessment | |
| EP2808677B1 (en) | Method for non-contact metallic constructions assessment | |
| US9846103B2 (en) | Oilfield conduit leakage detection system | |
| RU136527U1 (ru) | Стационарное устройство диагностирования и обнаружения места утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе | |
| RU151156U1 (ru) | Стационарное устройство определения места утечки нефти и нефтепродуктов на отдельных участках трубопровода | |
| BRPI0611032A2 (pt) | obtenção de informação sobre vazamentos em tubulações | |
| CN103629536B (zh) | 一种天然气管道泄漏监测的装置及方法 | |
| RU185451U1 (ru) | Стационарное устройство обнаружения утечки нефти и нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов | |
| RU167623U1 (ru) | Устройство определения места утечки нефтепродуктов на участках трубопровода с помощью съемных металлических зондов | |
| RU187880U1 (ru) | Устройство обнаружения утечки нефтепродуктов на отдельных участках трубопровода с использованием линий проводников из разных металлов | |
| RU2726138C1 (ru) | Стационарное устройство обнаружения утечки нефтепродуктов в трубопроводе с использованием проводников из разных металлов и акустических датчиков | |
| RU175969U1 (ru) | Переносное устройство определения места утечки нефтепродуктов в подземном трубопроводе с помощью различных металлических зондов | |
| RU160535U1 (ru) | Стационарная система диагностирования утечек нефтепродуктов из резервуаров | |
| RU2702061C2 (ru) | Стационарное устройство определения места утечки нефти и нефтепродуктов на участках трубопровода с использованием металлических зондов | |
| RU149649U1 (ru) | Устройство диагностирования утечек из днища наземного вертикального резервуара нефтепродуктов с использованием специальных пластин | |
| Xu et al. | Leak detection methods overview and summary | |
| RU141279U1 (ru) | Устройство диагностирования утечек из днища наземного вертикального резервуара для нефти и нефтепродуктов с использованием двухжильного кабеля | |
| Dzhala et al. | Contactless testing of insulation damages distribution of the underground pipelines | |
| Kadir | Pipeline fault & leakage diagnosis in smart oil and gas field using electrical capacitance tomography: A review | |
| RU2421657C1 (ru) | Способ обнаружения утечек жидких углеводородов из магистральных трубопроводов | |
| RU2671296C1 (ru) | Способ оценки коррозионных потерь металла в недоступном участке трубопровода | |
| RU156736U1 (ru) | Устройство диагностирования контура днища резервуара с использованием волоконно-оптического кабеля |