RU2159926C1

RU2159926C1 - Method determining leak of transported medium from pipes

Info

Publication number: RU2159926C1
Application number: RU2000105204A
Authority: RU
Inventors: И.И. Глуховский
Original assignee: Глуховский Иосиф Ильич
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2000-11-27

Abstract

FIELD: test for tightness. SUBSTANCE: method specifically refers to technique testing pipe-lines, predominantly, circular pipe-lines, main lines and pipe-lines of heating system, of cold and hot water supply systems, of gas supply systems. Quantity of transported medium fed per time unit into pipe-line is measured continuously in accord with method. Quantity of medium consumed by users is also measured as well as quantity of remaining fed medium. Dependence of volume of remaining medium on time of day is plotted and current measurement of remaining medium is compared with quantity of remaining medium characteristic of measurement time in dependence obtained before. If volume of remaining medium rises one makes decision that there exists leak in pipe-line. EFFECT: reduced loss of transported media, diminished risk of emergency situations. 5 cl

Description

Изобретение относится к области испытаний на герметичность, в частности к области способов контроля систем трубопроводов, преимущественно кольцевых, и может быть использовано при контроле магистральных трубопроводов, а также трубопроводов отопительной системы, холодного и горячего водоснабжения, а также газоснабжения. The invention relates to the field of leak testing, in particular to the field of methods for monitoring piping systems, mainly ring ones, and can be used to control trunk pipelines, as well as heating system pipelines, hot and cold water supply, and gas supply.

Известен способ контроля места утечки из заглубленного трубопровода (RU, патент 2040783 G 01 M 3/00, 1995) путем облета его трассы летательным аппаратом, содержащим датчики транспортируемой жидкости. Способ может быть применен только к магистральным трубопроводам со значительной по объему утечкой, поскольку датчики, установленные на борту летательного аппарата, способны обнаруживать жидкость или газ только при отсутствии помех в виде строений и других объектов жизнедеятельности людей. A known method of monitoring the leak from a buried pipeline (RU, patent 2040783 G 01 M 3/00, 1995) by flying around its route with an aircraft containing transported liquid sensors. The method can be applied only to main pipelines with a significant leakage, since the sensors installed on board the aircraft are able to detect liquid or gas only in the absence of interference in the form of buildings and other objects of human activity.

Известен также способ герметичности тепловой трубы (RU, заявка 94016923 G 01 M 3/02, 1996), включающий подведение тепла (в том числе и в виде теплой воды) к одному из участков контролируемой тепловой трубы, выведение контролируемого участка в стационарный режим и измерение посредством тензодатчиков градиента давления насыщенных паров, причем датчики включены в мостовую схему. Недостатком известного решения следует признать ограниченную область применения - только ограниченный участок тепловой трубы. There is also known a method of tightness of a heat pipe (RU, application 94016923 G 01 M 3/02, 1996), including bringing heat (including in the form of warm water) to one of the sections of the controlled heat pipe, bringing the controlled section to stationary mode and measuring by means of strain gauges of a saturated vapor pressure gradient, the sensors being included in the bridge circuit. A disadvantage of the known solution should be recognized as a limited scope - only a limited section of the heat pipe.

Известен способ контроля целостности, а также определения места негерметичности двух и более параллельно работающих труб (SU, авторское свидетельство 1728698 G 01 M 3/28, 1992), включающий установку на трубопроводы измерителей расхода, соединенных с блоком сравнения. Сигналы, поступающие от измерителей расхода, сравнивают и при их несовпадении выносят суждение о наличии протечки. При расположении на трубопроводе множества измерителей судят о месте протечки. Известный способ имеет достаточно ограниченное применение - только наличие двух и более трубопроводов. Кроме того, точность известного способа невелика, поскольку условием реализации способа является равенство расхода в трубопроводах, что практически не реализуемо на практике. A known method of monitoring the integrity, as well as determining the location of leaks of two or more parallel pipes (SU, copyright certificate 1728698 G 01 M 3/28, 1992), including the installation of pipelines flow meters connected to the comparison unit. The signals from the flow meters are compared and, if they do not match, they make a judgment about the presence of leaks. When a plurality of meters are located on a pipeline, the leak location is judged. The known method has a rather limited application - only the presence of two or more pipelines. In addition, the accuracy of the known method is small, since the condition for the implementation of the method is the equality of flow in pipelines, which is practically not feasible in practice.

Наиболее близким аналогом заявленного решения можно признать способ определения места скрытой утечки воды из водопроводных труб (SU, авторское свидетельство 76251 G 01 M 3/00, 1948). Согласно известному способу в участок трубопровода, предположительно имеющий утечку воды и предварительно закрытый вентилем ниже предполагаемого места утечки, вводят резиновый шар, после подхода которого к месту утечки открывают запорный вентиль, измеряют объем воды, выпущенный из трубопровода до появления шара, и по измеренному объему определяют расстояние от вентиля до места утечки. Недостатком известного способа следует признать необходимость ввода в трубопровод постороннего тела, а также длительность определения. The closest analogue of the claimed solution can be recognized as a method for determining the place of a hidden leakage of water from water pipes (SU, copyright certificate 76251 G 01 M 3/00, 1948). According to the known method, a rubber ball is introduced into a pipeline section, presumably having a water leak and previously closed by a valve below the expected leakage point, after which a shut-off valve is opened to the leakage site, the volume of water discharged from the pipeline before the ball appears is measured, and the measured volume is determined distance from the valve to the leak. The disadvantage of this method should recognize the need for input into the pipeline of an foreign body, as well as the duration of the determination.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке оперативного способа контроля диспетчерской службой наличия и месторасположения утечек трубопроводов. The technical problem solved by the present invention is to develop an operational method for controlling the presence and location of pipeline leaks by a dispatching service.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, состоит в уменьшении потерь транспортируемых сред, а также уменьшении опасности вследствие аварийных ситуаций. The technical result obtained by the implementation of the invention is to reduce the loss of transported media, as well as to reduce the risk due to emergency situations.

Указанный технический результат достигается при использовании следующей технологии. Непрерывно измеряют подаваемое в единицу времени в трубопровод количество транспортируемой среды и количество среды, потребляемой в единицу времени потребителями, обладающими средствами измерения потребляемого количества транспортируемой среды с определением количества остатков подаваемой среды. Строят зависимость объема остатков от времени суток и сравнивают текущее измерение остатков с количеством остатков, характерным по ранее полученной зависимости, для времени измерения. При увеличении объема остатков выносят суждение о наличии утечки в трубопроводе. Предпочтительно, дополнительно измеряют потери давления в различных участках трубопровода, причем на основании измерения ориентировочно судят о месте утечки. При контроле работы водопровода в жилом массиве возможно дополнительно при оценке остатков водопотребления вносить поправку на объем водопотребления единичным жителем и количество жителей в жилом массиве. Способ применим при определении наличия утечки в водопроводной сети, нефтепроводе, сети газоснабжения, а также транспортировки любой текучей среды потребителю. The specified technical result is achieved using the following technology. The amount of transported medium supplied per unit time to the pipeline and the amount of medium consumed per unit time by consumers possessing means for measuring the consumed amount of the transported medium with determining the amount of residual feed are continuously measured. The dependence of the volume of residues on the time of the day is built and the current measurement of the residues is compared with the amount of residues characteristic of the previously obtained dependence for the measurement time. With an increase in the volume of residues, a judgment is made about the presence of a leak in the pipeline. Preferably, pressure losses are additionally measured in various sections of the pipeline, and the leakage point is estimated based on the measurement. When monitoring the operation of the water supply system in a housing estate, it is possible to additionally, when assessing the residual water consumption, make adjustments for the volume of water consumption by a single resident and the number of residents in the housing estate. The method is applicable in determining the presence of a leak in the water supply network, oil pipeline, gas supply network, as well as the transportation of any fluid to the consumer.

Предпочтительно способ реализуют следующим образом. Непрерывно измеряют количество подаваемой в трубопровод в единицу времени транспортируемой среды (Q_сеть) и непрерывно измеряют количество потребляемой в единицу времени подаваемой среды потребителями (Q_потр) с определением количества остатков подаваемой среды (Q_ост) по формуле Q_ост = Q_сеть - Q_потр.Preferably, the method is implemented as follows. Continuously measuring the number of fed into the pipeline per unit time of the transported medium (Q _network) and continuously measure the amount consumed per unit time supplied medium consumers (Q _PONV) with determination of the amount of supplied medium residues (Q _Ost) of the formula Q _ost = Q _net - Q _consum .

Затем проводят построение зависимости количества указанных остатков от времени суток и сравнение текущих измерений остатков с количеством остатков, характерным по ранее полученной зависимости для времени измерения, причем при увеличении объема остатков выносят суждение о наличии утечки. Дополнительно возможно непрерывное проведение измерения давления в различных участках трубопровода с определением динамики изменения давления за тот же отрезок времени, что и при определении остатков, по сравнению с предыдущим равным по величине отрезком времени. По измеренной динамике изменения давления определяют изменения расхода воды в трубопроводе. Это позволяет ориентировочно определить место утечки воды. Then, the dependence of the amount of the indicated residues on the time of the day is constructed and the current measurements of the residues are compared with the number of residues characteristic of the previously obtained dependence for the measurement time, and with an increase in the volume of the residues, a judgment is made about the presence of a leak. In addition, it is possible to continuously measure the pressure in different sections of the pipeline with the determination of the dynamics of the pressure change over the same period of time as in the determination of residues, compared with the previous equal-in-length time period. The measured dynamics of pressure changes determine the change in water flow in the pipeline. This allows you to tentatively determine the place of water leakage.

При регулярном сравнении зависимости соответствия количества подаваемой среды в трубопровод и количества среды, использованной потребителями в каждый фиксированный интервал времени в течение суток, было выяснено, что количество среды, потребляемое пользователями, обладающими средствами измерения потребляемой среды, отличается от количества подаваемой в трубопровод среды на фактически постоянное количество (остаток), изменяющееся в пределах ошибки измерения. Это позволило сделать вывод о практической неизменности количеств потребляемой среды в каждый фиксированный отрезок времени в течение суток. Остаток обычно включает потребление текучей среды частным сектором, мелкими предприятиями коммунального и промышленного хозяйства, а также предприятиями, на которых указанная текучая среда является второстепенной по объему потребления, а также утечки текучей среды В случае наличия разветвленных участков трубопровода, различные точки которого соединены между собой, проводят, при наличии несоответствия измеренного количества остатков количеству, обычно соответствующему времени измерения, что свидетельствует о наличии утечки, анализ соответствия давления в различных точках контроля известным из опыта, с использованием результатов анализа, а также сведений о работе системы трубопровода и выносят суждение о месте утечки. Пределы обнаружения утечки зависят от точности измерительного оборудования, а также от количества и мест расположения точек контроля давления и количеств потребителей текучей среды. Regularly comparing the relationship between the amount of medium supplied to the pipeline and the amount of medium used by consumers in each fixed time interval during the day, it was found that the amount of medium consumed by users with means of measuring the consumed medium differs from the amount of medium supplied to the pipeline by constant amount (remainder), varying within the measurement error. This allowed us to conclude that the quantities of the consumed medium are practically unchanged in each fixed time interval during the day. The remainder usually includes the consumption of the fluid by the private sector, small utilities and industrial enterprises, as well as enterprises in which the specified fluid is of a secondary volume of consumption, as well as fluid leakage If there are branched sections of the pipeline, the various points of which are interconnected, carried out, if there is a discrepancy between the measured amount of residues and the amount usually corresponding to the measurement time, which indicates a leak, analysis correspondence of pressure at various points of control known from experience, using the results of analysis, as well as information about the operation of the pipeline system and make a judgment about the place of leakage. Leak detection limits depend on the accuracy of the measuring equipment, as well as on the number and location of pressure monitoring points and the number of fluid consumers.

Изобретение может быть иллюстрировано следующими примерами. The invention can be illustrated by the following examples.

1. При контроле кольцевого трубопровода подачи холодной воды в населенном пункте было обнаружено, что в 17.00 при объеме подачи 880 м³/мин контролируемый расход составил 835 м³/мин, а остаток 45 м³/мин, в то время как согласно зависимости в 17.00 остаток должен составлять 28 м³/мин. Следовательно, был сделан вывод о наличии утечки в трубопроводе. Проверка давления в трубопроводе в точках контроля в населенном пункте показал, что в некоторых из них в различной степени уменьшилось давление. Анализ ситуации показал, что уменьшение давления в трубопроводе расходится по концентрическим окружностям от одной из точек трубопровода. Проверка показала, что именно в районе центра концентрических окружностей находится точка утечки. В то же время наличие уменьшения давления в различных точках контроля, также расходящихся по концентрическим окружностям, но без изменения объема остатков, свидетельствует о вышедшем из строя питательном насосе.1. When monitoring the ring cold water supply pipeline in the village, it was found that at 5 p.m. with a supply volume of 880 m ³ / min the controlled flow rate was 835 m ³ / min and the remainder was 45 m ³ / min, while according to the dependence in 17.00 the balance should be 28 m ³ / min. Consequently, it was concluded that there was a leak in the pipeline. Checking the pressure in the pipeline at the control points in the village showed that in some of them the pressure decreased to varying degrees. An analysis of the situation showed that the decrease in pressure in the pipeline diverges along concentric circles from one of the points of the pipeline. Inspection showed that it is in the area of the center of the concentric circles that the leak point is located. At the same time, the presence of a decrease in pressure at various control points, also diverging along concentric circles, but without changing the volume of residues, indicates a failed feed pump.

2. При контроле кольцевого трубопровода подачи горячей воды в том же населенном пункте в 23.45 было определено, что при объеме подачи горячей воды 430 м³/мин контролируемый расход составил 270 м³/мин, а остаток соответственно - 160 м³/мин, в то время как остаток должен был составить 90 м³/мин. Был сделан вывод о наличии утечки. Анализ уменьшения давления в точках контроля позволил практически локализовать точку утечки.2. When monitoring the ring hot water supply pipeline in the same locality at 23.45, it was determined that with a hot water supply of 430 m ³ / min, the controlled flow was 270 m ³ / min, and the remainder, respectively, 160 m ³ / min, while the remainder was to be 90 m ³ / min. It was concluded that there was a leak. Analysis of the pressure reduction at the control points made it possible to practically localize the leak point.

3. При контроле газопровода при подаче природного газа в объеме 400 м³/мин контролируемый расход составил 280 м³/мин при остатке 120 м³/мин, в то время как остаток должен был составить 95 м³/мин. На основе измерений был сделан вывод о наличии утечки в трубопроводе.3. When monitoring the gas pipeline while supplying natural gas in a volume of 400 m ³ / min, the controlled flow rate was 280 m ³ / min with a balance of 120 m ³ / min, while the remainder was to be 95 m ³ / min. Based on the measurements, it was concluded that there is a leak in the pipeline.

Использование изобретения позволяет дежурному диспетчерской службы определять наличие утечки нефте-, газо- и водопроводов. The use of the invention allows the duty dispatch service to determine the presence of leaks of oil, gas and water pipes.

Claims

1. The method of determining the leak from pipes of the transported medium, including measuring the volume of the transported medium, characterized in that continuously measure the amount of transported medium supplied per unit time to the pipeline, and continuously measure the amount of consumed medium by consumers having means of measuring the consumed amount of transported medium with by determining the amount of residues of the supplied medium, the dependence of the volume of residues on the time of the day is built and the current measurement of the residues is compared with the amount of residues characteristic of the previously obtained dependence for the measurement time, moreover, with an increase in the volume of residues, it is judged that there is a leak in the pipeline.

2. The method according to claim 1, characterized in that it additionally measures the pressure loss in various sections of the pipeline, and on the basis of the measurement judge the location of the leak.

3. The method according to p. 1, characterized in that in addition to assessing the residual water consumption in the housing estate, an amendment is made for the volume of water consumption by a single resident and the number of residents in the housing estate.

4. The method according to claim 1, characterized in that they determine the leak in the water supply network.

5. The method according to claim 1, characterized in that they determine the leak in the gas supply network.

6. The method according to claim 1, characterized in that they determine the leak in the oil pipeline.