RU2003920C1 - Способ автоматического перекрыти трубопровода при его повреждении - Google Patents

Abstract

Использование в трубопроводном транспорте. Сущность изобретени , используют установленные по трассе трубопровода линейные задвижки или краны Перекрытие трубопровода производ т с помощью установленных в расчетных и опасных точках трассы спецузлов, параллельно подключенных к отдельным линейным задвижкам и состо щих из последовательно соединенных обратного клапана и задвижки Нормальное положение линейной задвижки закрытое, задвижки спецузла - открытое В период прохождени  внутритрубных устройств линейные задвижки открываютс , последовательно соединенные задвижки спецузлов закрываютс  2 ил.

Description

Изобретение относитс  к трубопроводному транспорту, преимущественно магистральным нефтепродуктопроводам и газопроводам, и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводов.

По магистральным трубопроводам перекачиваютс  продукты, обладающие токсическими , пожаро- и взрывоопасными свойствами.

Известные способы перекрыти  трубопроводов не позвол ют резко сократить объемы стока перекачиваемого продукта, особенно при полном его разрыве.

Известен способ перекрыти  трубопроводов при их повреждении, заключающийс  в установке задвижек или кранов, раздел ющих участок трубопровода на секции (см., например, СИиП 205.06-85 Магистральные трубопроводы п. 4.12-4.22).

Однако существующий способ не позвол ет резко сократить объемы стока перекачиваемого продукта с участков трубопровода.

Решать вопрос снижени  объемов стока путем простого увеличени  количества линейных задвижек или кранов не эффективно .

Это обусловлена тем. что система перекрыти  трубопровода на секции имеет определенную инерционность. После повреждени  (разрыва) трубопровода и остановки перекачивающих агрегатов станции требуетс  врем  на определение места повреждени , врем  на доставку оперативного персонала к линейной задвижке или на дистанционное управление по каналам телемеханики и врем  непосредственно на за- крытие линейной задвижки (крана) с электрическим, пневматическим или ручным приводом.

Дл  магистральных трубопроводов это врем  суммарно составл ет от нескольких минут до нескольких часов. За этот период перекачиваемый продукт под максимальным статическим давлением истекает через повреждение в трубопроводе, нанос  ущерб окружающей среде.

Целью изобретени   вл етс  резкое сокращение объемов стока перекачиваемого продукта из поврежденного трубопровода и соответственно снижение ущерба окружающей среде.

Цель достигаетс  тем, что в известном способе перекрыти  трубопроводов при их повреждении, включающем установку по трассе трубопровода линейных задвижек или крзнов, устанавливают в характерных из расчета минимизации стока и опасных местах трубопровода рэвнопроходные обратные клапаны или параллельно подключенные к отдельным линейным задвижкам специальные узлы, состо щие из последовательно соединенных обратного клапана и

задвижки, при этом нормальное положение линейной задвижки, имеющей специальный узел, закрытое.

Обратные клапаны на линейной части устанавливают равнопроходными, т. е. того

же диаметра, что и трубопровод, дл  обеспечени  беспреп тственного прохождени  по трубопроводу различных внутритрубных устройств-скребков, диагностических снар дов и т. п.

5 Обратный клапан и задвижка спецузла, как правило, устанавливаютс  диаметром значительно меньшим, чем диаметр магистрального трубопровода.

Открытие линейных задвижек в местах

0 установки спецузлов осуществл етс  в основном только в период пропуска по трубопроводу внутритрубных устройств.

Принципиальное отличие предлагаемого способа от используемого в насто щее

5

врем  заключаетс  в том. что после повреждени  трубопровода происходит мгновенное закрытие обратных клапанов, наход щихс  за местом повреждени , и прекращение стока перекачиваемого про0 дукта, наход щегос  за обратным клапаном , в сторону повреждени , происшедшего на участке перед обратным клапаном.

На фиг. 1 изображен схематически со5 кращенный профиль участка трассы трубопровода от перекачивающей насосной станции (НС) до конечной станции (КС); на фиг. 2 - специальный узел, состо щий из последовательно соединенных обратного

0 клапана 7 и задвижки 8. параллельно подключенной к линейной задвижке 5.

На участке трассы трубопровода установлены линейные задвижки 1-6. с цепью сокращени  объемов стока установлены

5 равнопроходной обратный клапан 9 и спецузел , параллельно подключенный к линейной задвижке 5.

Пример 1.На стабильном режиме перекачки при давлении на НС Pi произо0 шел разрыв трубопровода в точке а. Задвижки , установленные по трассб с электроприводом, управл емые по месту, врем  полного закрыти  задвижки т,3ад «- 5 мин, И 500 м, средн   скорость истечени 

5 q - 20 м3/мин. диаметр трубопровода D « 800 мм.

Врем  прибыти  оперативного персонала к задвижке 2 ta 30 мин. До закрыти  задвижки 2 продукт будет истекать с участков Ь. h и Н после закрыти  задвижки 2

опорожнение будет происходить только с участка ti и он полностью опорожнитс . Объем стока VCri при отсутствии обратного клапана 9 и спецузла с обратным клапаном 7 и задвижкой 8 составит:5

Veil - q (ta + Тзад) + |

Vcri 20м3/мин х (30 + 5) + Р 8 х 500

700+ 250 950м3.

При наличии обратного клапана 9 процесс будет осуществл тьс  следующим об- разом. В момент разрыва трубопровода в точке а произойдет резкое понижение давлени , оно будет значительно ниже, чем давление Р2 в месте установки обратного клапана 9. обратный клапан мгновенно за- кроетс , т. е. мгновенно прекратитс  сток с участков 1з и 2 в сторону разрыва а.

Объем стока составит: УСт2 Ь ;

Л Р 8 х 500 м - 250 м3.

С внедрением способа в данном конкретном примере общий объем стока сократитс  более чем в три раза и соответственно снизитс  наносимый ущерб окружающей среде.

Пример 2. Разрыв трубопровода произошел в точке Ь. Врем  доставки оперативного персонала к линейной задвижке 4 te 60 мин, Is - 600 м, средн   скорость истечени  q 20 м3/мин.

Объем стока составит:

VCT3 q(ts + t3aA) + -xls;

VCT3 t600 м3,

С внедрением способа, т. е. с установкой спецузла в нормальном положении 5

закрытое процесс истечени  через повреждение будет протекать следующим образом; до момента повреждени  давление на трассе у задвижки 5 - РЗ. 8 момент разрыва в точке о произойдет резкое падение давлени , которое будет значительно ниже давлени  РЗ. происходит мгновенное закрытие обратного клапана 7 спецузла и объем

jrd2

стока составит VCi4:

х б : VCT4 300 MJ

Q

5

0

5

0

или более, что в п ть раз ниже, чем Устз.

Особо эффективно применение предложенного способа с установкой равнопро- ходных обратных клапанов или спецузлов в районах речных переходов - за речным переходом по ходу перекачки.

Использование предлагаемого способа автоматического перекрыти  трубопроводов при повреждении обеспечивает по срэв- нению с существующими способами следующие преимущества: значительное снижение объемов стока перекачиваемого продукта из трубопровода в месте его повреждени , что важно дл  снижени  воздействи  на окружающую среду в местах прохождени - магистральных трубопроводов , перекачивающих токсические, взрыво- и пожароопасные продукты, и особенно важно дл  участков трубопровода, проход щих через водные преграды и вблизи жилых районов; надежное и мгновенное перекрытие части трубопровода независимо от вида привода и системы управлени  запорной арматуры, установленной на линейной части трубопровода: сокращение времени ликвидации повреждени  и его последствий ввиду значительного снижени  объемов стока и экологического воздействи .

(56)Дубинский Н.М. Надежность систем газоснабжени . Киев, 1970. с. 188-192.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА ПРИ ЕГО ПОВРЕЖДЕНИИ , включающий использование установленных по трассе трубопровода линейных задвижек или кранов, отличающийс  тем, что перекрытие трубопровода производ т с помощью установленных в расчетных и опасных точках

   трассы спецузлов, параллельно подключенных к отдельным линейным задвижкам и состо щих из последовательно соединенных обратного клапана и задвижки,

   5Q причем нормальное положение линейной задвижки закрытое, задвижки спецузла - открытое, а в период прохождени  внутри- трубных устройств линейные задвижки открываютс , последовательно соединенные

   55 задвижки спецузлов закрываютс .

   xrrr

   7$

   ш