RU2173813C1

RU2173813C1 - Method of detection of defects in pipelines in pouring liquefied gases for prevention of spillage

Info

Publication number: RU2173813C1
Application number: RU2000107465/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Обмелюхин
Original assignee: Дочернее открытое акционерное общество "Гипрогазцентр"
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2001-09-20

Abstract

FIELD: finding faults in flexible filling pipelines. SUBSTANCE: method consists in using the parameter whose exceeded threshold value is indicative of defects in filling pipeline liquefied gas flow rate at inlet of filling pipeline measured in pipeline supplying liquefied gas to filling column. Alarm signal formed at this is used for closing quick-acting shut-off valve fitted in pipeline supplying the liquefied gas to filling column in order to avoid spillage. Detection of faults in filling pipeline is effected according to results of comparison of flow rate of liquefied gas Q measured by means of flowmeter fitted in pipeline supplying liquefied gas to filling column at automatically renewable threshold value of flow rate Q_aut calculated as fraction of flow rate of liquefied gas arising at its escape from filling pipeline open by full section into atmosphere to fit to measured magnitudes of pressures P_in and P_atm. EFFECT: enhanced efficiency of fault finding. 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу обнаружения повреждений гибких трубопроводов налива при проведении операции налива сжиженных газов для предотвращения разливов. Такие повреждения могут возникать как вследствие воздействия высокого давления перемещаемой жидкости на стенки трубопровода налива, так и вследствие несанкционированного отсоединения трубопровода налива или его разрушения (например, вследствие случайного отъезда транспортного средства с резервуаром от колонки до полного завершения операции налива). Настоящий способ обнаружения предполагает, что при наливе давление в газовой полости транспортного резервуара выше атмосферного. The invention relates to a method for detecting damage to flexible filling pipelines during a loading operation of liquefied gases to prevent spills. Such damage can occur as a result of the high pressure of the transported liquid on the walls of the filling pipeline, or as a result of unauthorized disconnection of the filling pipeline or its destruction (for example, due to the accidental departure of the vehicle with the tank from the column before the completion of the filling operation). The present detection method assumes that when filling, the pressure in the gas cavity of the transport reservoir is higher than atmospheric.

Известен способ обнаружения повреждения трубопровода (газопровода) (патент SU N 1705667, кл. F 17 D-005/02, приоритет от 15.01.1992 г.), использующий в качестве параметра, свидетельствующего о повреждении трубопровода, изменение расхода газа. A known method for detecting damage to a pipeline (gas pipeline) (patent SU N 1705667, class F 17 D-005/02, priority dated 01/15/1992), using a change in gas flow rate as a parameter indicating damage to the pipeline.

Недостатком данного способа является то, что для обнаружения повреждения трубопровода необходимо измерение расходов газа как на входе в трубопровод, так и на выходах всех подсоединенных к нему участков трубопроводов, при одновременном измерении в указанных точках давления газа. Оснащение трубопроводов приборами измерения расходов и давлений газа и организация сбора и передачи результатов измерений с помощью телемеханических систем в контролирующие пункты для последующей обработки является реальной задачей в условиях жестких, стационарно установленных трубопроводов. Использование при проведении операции налива сжиженного газа в транспортный резервуар гибких трубопроводов налива не позволяет сформировать на выходном участке трубопровода налива параметры потока, требуемые для нормальной работы соответствующих расходомерных устройств. The disadvantage of this method is that to detect damage to the pipeline, it is necessary to measure gas flow rates both at the inlet to the pipeline and at the outputs of all sections of pipelines connected to it, while simultaneously measuring gas pressure at these points. Equipping pipelines with instruments for measuring gas flow and pressure and organizing the collection and transmission of measurement results using telemechanical systems to control points for subsequent processing is a real task in conditions of rigid, permanently installed pipelines. The use of flexible filling pipelines during the operation of loading liquefied gas into the transport tank does not allow the flow parameters required for the normal operation of the corresponding flowmeter devices to be formed at the output section of the loading pipeline.

Целью настоящего изобретения является создание способа обнаружения повреждения трубопровода налива при проведении операции налива сжиженных газов, для чего в качестве параметра, превышение пороговой величины которого свидетельствует о повреждении трубопровода налива, используется только расход сжиженного газа на входе в трубопровод налива, измеренный в трубопроводе подвода сжиженного газа к колонке налива. Для предотвращения разливов формируемый при этом аварийный сигнал используется для закрытия быстродействующего отсечного клапана, установленного на трубопроводе подвода сжиженного газа к колонке налива. The aim of the present invention is to provide a method for detecting damage to the loading pipeline during the operation of loading liquefied gases, for which, as a parameter, exceeding a threshold value which indicates damage to the loading pipeline, only the flow of liquefied gas at the inlet to the loading pipeline, measured in the pipeline for supplying liquefied gas to the loading column. To prevent spills, the alarm generated in this case is used to close the high-speed shut-off valve installed on the pipeline for supplying liquefied gas to the filling column.

Указанная цель достигается тем, что обнаружение повреждений осуществляется измерением расхода сжиженного газа на выходном участке трубопровода подвода к колонке налива и его сопоставлением с пороговой величиной расхода Q_ав, которая вычисляется блоком формирования пороговых величин расхода как расход сжиженного газа из разрушенного трубопровода налива в атмосферу при измеренных значениях давления P_вх и атмосферного давления P_атм, дополнительно уменьшенный введением регулируемого коэффициента А для исключения ложных срабатываний с учетом погрешности измерения расхода и погрешности расчета расхода Q_ав

где Q_ном - проектный номинальный расход сжиженного газа в трубопроводе подвода; ΔP_ном - проектный номинальный перепад давлений между точками подключения прибора измерения давления P_вх и давлением в транспортном резервуаре (с учетом пьезометрического напора). Пороговая величина расхода Q_ав непрерывно обновляется, отслеживая изменения давлений P_вх и Р_атм.This goal is achieved by the fact that damage is detected by measuring the flow rate of liquefied gas at the outlet of the supply pipe to the loading column and comparing it with the threshold flow rate Q _AB , which is calculated by the flow threshold generation unit as the flow rate of liquefied gas from the destroyed loading pipeline to the atmosphere when measured values of pressure P _in and atmospheric pressure P _atm , further reduced by introducing an adjustable coefficient A to eliminate false alarms taking into account the error in measuring the flow rate and the error in calculating the flow rate Q _av

where Q _nom is the design nominal flow rate of liquefied gas in the supply pipe; ΔP _nom - design nominal pressure difference between the connection points of the pressure measuring device P _in and pressure in the transport tank (taking into account the piezometric pressure). The threshold flow rate Q _{AB is} continuously updated, monitoring changes in pressure P _in and P _atm .

На фиг. 1 схематически представлено устройство, обеспечивающее обнаружение повреждений трубопровода налива. Оно включает установленный на трубопроводе подвода к колонке налива расходомер 1 любого типа, блок 2 расчетного формирования пороговых величин расхода Q_ав и блок защиты 3, который формирует аварийный сигнал, выдаваемый в блок управления быстродействующего отсечного клапана для его закрытия. Электронный блок защиты 3 выдает такой сигнал при повышении расхода налива Q за пределы рассчитываемой пороговой величины расхода сжиженного газа Q_ав, свидетельствующей о повреждении трубопровода налива. Блок 2 расчетного формирования пороговых величин расхода использует данные от прибора измерения давления P_вх на входе в трубопровод подвода и прибора 5 измерения атмосферного давления P_атм.In FIG. 1 is a schematic representation of a device for detecting damage to a loading pipeline. It includes a flow meter 1 of any type installed on the inlet pipeline to the filling column, a unit 2 for calculating threshold flow rates Q _AB and a protection unit 3, which generates an alarm signal issued to the control unit of the high-speed shut-off valve to close it. The electronic protection unit 3 gives such a signal when the flow rate Q increases beyond the calculated threshold value of the flow of liquefied gas Q _AB , indicating damage to the filling pipeline. Block 2 of the calculated formation of threshold flow rates uses data from a pressure measuring device P _in at the inlet to the supply pipe and atmospheric pressure measuring device 5 _atm .

По истечении нескольких секунд с момента начала процесса налива транспортного резервуара обнаружение повреждений целесообразно осуществлять по результатам сопоставления измеренного расхода Q со значением дублирующей пороговой величины расхода Q^* _ав ≅ Q_ав (представляющей измеренный расход Q, увеличенный на постоянную величину, выбранную по принципу исключения ложных сигналов с учетом наличия пульсаций показаний расходомера. Характер изменения измеренной величины расхода и рассчитанных пороговых величин расхода для этого случая представлен на фиг. 2. Обязательным условием первоначального установления и обновления дублирующей пороговой величины расхода Q^* _ав является, в соответствии с реальным процессом снижения расхода сжиженного газа Q при проведении технологической операции налива транспортного резервуара, возможность изменения ее только в сторону снижения. В этом случае повышается чувствительность способа, поскольку при его разрушении полным сечением повреждения трубопровода налива обнаруживаются на начальном этапе развития аварии, что уменьшает количество разлившегося сжиженного газа, и одновременно появляется возможность обнаружения частичных повреждений трубопровода налива, т.е. его разрушения неполным сечением.After a few seconds have elapsed since the beginning of the loading process of the transport tank, it is advisable to detect damage by comparing the measured flow rate Q with the value of the duplicate flow threshold value Q ^* _av ≅ Q _av (representing the measured flow rate Q increased by a constant value selected according to the principle of eliminating false signals taking into account the presence of fluctuations in the flow meter readings, the nature of the change in the measured flow rate and the calculated threshold flow values for this case shown in Fig. 2. A prerequisite for the initial establishment and updating of a duplicate threshold flow rate Q ^* _av is, in accordance with the real process of reducing the flow of liquefied gas Q during the technological operation of loading the transport tank, the possibility of changing it only downward. the sensitivity of the method increases, since when it is destroyed by a full cross section, damage to the loading pipeline is detected at the initial stage of the accident, which reduces the number of about spilled liquefied gas, and at the same time it becomes possible to detect partial damage to the filling pipeline, i.e. its destruction by an incomplete section.

Claims

A method for detecting damage to flexible pipelines during liquefied gas filling operations to prevent spills, using, as a parameter indicating damage to the pipeline, a change in gas flow, characterized in that the change in gas flow is determined by comparing the flow of liquefied gas Q, measured by a flow meter installed on pipeline supply to the filling column with automatically updated threshold flow rate Qaв calculated as a fraction of the flow of liquefied gas, arising when it exits from the filling pipeline, which has been opened with a full cross section, into the atmosphere, as applied to the measured values of the pressure Pbx and atmospheric pressure Ratm.