RU2232344C2 - Method and device for location of leakage of fluid or gas in section of pipe-line - Google Patents

Method and device for location of leakage of fluid or gas in section of pipe-line Download PDF

Info

Publication number
RU2232344C2
RU2232344C2 RU2002114588/06A RU2002114588A RU2232344C2 RU 2232344 C2 RU2232344 C2 RU 2232344C2 RU 2002114588/06 A RU2002114588/06 A RU 2002114588/06A RU 2002114588 A RU2002114588 A RU 2002114588A RU 2232344 C2 RU2232344 C2 RU 2232344C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
pipeline
section
gas
pressure
Prior art date
Application number
RU2002114588/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002114588A (en
Inventor
И.В. Кудинович (RU)
И.В. Кудинович
ков К.Б. Проскур (RU)
К.Б. Проскуряков
Г.В. Стульников (RU)
Г.В. Стульников
Ю.И. Ольшанский (RU)
Ю.И. Ольшанский
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследоватекльский институт им. акад. А.Н. Крылова"
Открытое акционерное общество Научно-технический центр "Ратэк"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследоватекльский институт им. акад. А.Н. Крылова", Открытое акционерное общество Научно-технический центр "Ратэк" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследоватекльский институт им. акад. А.Н. Крылова"
Priority to RU2002114588/06A priority Critical patent/RU2232344C2/en
Publication of RU2002114588A publication Critical patent/RU2002114588A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2232344C2 publication Critical patent/RU2232344C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

FIELD: transportation of liquid and gaseous media, concerns location of leakage from pipe-lines designed for transportation of fluid or gas, in particular, location of leakage in the pipe-line section cut-off from the main pipe-lines by gate valves.
SUBSTANCE: in the beginning and end of the pipe-line section under check measured simultaneously are the flow rates and the pressures of the oppositely moving flows, to this end, accomplished in the given section is the supply of fluid or gas simultaneously from the opposite ends of the pipe-line section in the mutually opposite directions, and the point of leakage is determined by the results of measurements from relation:
Figure 00000014
where:
Figure 00000015
and
Figure 00000016
- the pressures on the opposite ends of the pipe-line section under check (for a non-horizontal position of the pipe-line on the upper and lower ends of the section under check, respectively); l- the length of the pipe-line section between the measuring points of fluid or gas on the opposite ends of the section under check:
Figure 00000017
- the distance between the point of measurement by pressure
Figure 00000018
and the point of leakage;
Figure 00000019
0 the hydraulic diameter of the pipe-line;
Figure 00000020
- the friction resistance coefficient of a weight of the medium;
Figure 00000021
- the slope of the pipe-line axis relative to the horizontal plane;
Figure 00000022
and
Figure 00000023
- the flow rates of the oppositely moving flows of fluid or gas in the pipe-line of the section under check under pressures
Figure 00000024
and
Figure 00000025
, respectively;
Figure 00000026
- the function determining the specific friction loss and depending on the resistance coefficient, hydraulic diameter, specific weight and flow rate of the medium, the values of function
Figure 00000027
are determined either experimentally, by measuring pressure drops
Figure 00000028
at various flow rates G in length L of the same pipe-line or a similar one, and calculating by relation
Figure 00000029
or are determined experimentally on models hydrodynamically similar to the section under check, or calculated by generally accepted methods and reference data. The flow and pressure meters in the device for location of leakage of fluid or gas in a pipe-line section are installed in the beginning and end of the pipe-line section under check, and fluid or gas vessels with devices for supply of the medium, adjustment and measurement of flow rates and pressure are connected with the aid of pipe connections to the pipe-line between the gate valves and the mentioned flow rate and pressure meters.
EFFECT: enhanced economical efficiency and efficiency of determination of the specific point of leakage of fluid or gas in the pipe-line due to refusal from a detailed inspection of the whole surface of the section under check inside or outside the pipe-line, which is especially significant for pipes laid under ground, water or inaccessible for supervision.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортировки жидких и газообразных сред и касается вопросов определения места утечки из трубопроводов, предназначенных для транспортировки жидкости или газа, в частности для определения течи среды на участке трубопровода, отсеченного от магистрали задвижками.The invention relates to the field of transportation of liquid and gaseous media and relates to questions of determining the place of leakage from pipelines intended for transporting liquid or gas, in particular for determining the leakage of a medium in a section of a pipeline cut off from the pipeline by valves.

Известен способ контроля трубопроводов и улавливания утечек транспортируемой среды, включающий соединение каждого участка трубопровода с накопительной емкостью, по времени накопления которой судят о характере утечек (Патент РФ №2106570, кл. F 17 D 5/02, 1998). При этом к накопительной емкости через специальные трубы подсоединяются места состыковки отдельных участков трубопровода, поэтому и место течи можно определить на участке состыковки, а не по всей длине контролируемого участка. Кроме того, при больших длинах контролируемых участков необходимы существенные материальные затраты для прокладки дополнительных трубопроводов.A known method of monitoring pipelines and catching leaks of the transported medium, comprising connecting each section of the pipeline with a storage tank, the accumulation time of which judge the nature of the leaks (RF Patent No. 2106570, class F 17 D 5/02, 1998). At the same time, the docking points of individual sections of the pipeline are connected to the storage tank through special pipes, therefore the leak location can be determined at the docking section, and not along the entire length of the controlled section. In addition, with large lengths of controlled sections, significant material costs are required for laying additional pipelines.

Известен также способ обнаружения течи в трубопроводе и ее местоположения путем определения разности расходов в начале и конце контролируемого участка (Авторское свидетельство СССР №1645750, кл. F 17 D 5/02, 1991) - прототип. Указанный способ применим только при транспортировке газа по двухтрубной системе параллельных трубопроводов, работающих в едином гидравлическом режиме, и не может быть использован в однотрубных магистралях.There is also a method of detecting leaks in a pipeline and its location by determining the difference in costs at the beginning and end of a controlled area (USSR Author's Certificate No. 1645750, class F 17 D 5/02, 1991) - a prototype. The specified method is applicable only when transporting gas through a two-pipe system of parallel pipelines operating in a single hydraulic mode, and cannot be used in single-pipe lines.

Известно устройство для путевого обследования внутренней поверхности трубопроводов, которое может быть использовано для поисков места течи (Патент РФ №2169307, кл. F 17 D 5/02, 2001). Однако оно неприменимо в трубопроводах, имеющих резкие изгибы или для труб малого диаметра.A device for a route survey of the inner surface of pipelines, which can be used to search for a leak (Patent of the Russian Federation No. 2169307, CL F 17 D 5/02, 2001). However, it is not applicable in pipelines having sharp bends or for pipes of small diameter.

Известен также магистральный трубопровод (Авторское свидетельство СССР №1651015, кл. F 17 D 5/02, 1991), содержащий установленные по трассе трубопровода задвижки с приводами, разделяющими трассу на отдельные участки, на каждом из которых установлены релейные датчики расхода и давления, контакты которых последовательно включены в электрическую цепь выработки сигналов управления задвижками - прототип.The main pipeline is also known (USSR Author's Certificate No. 1651015, class F 17 D 5/02, 1991), containing valves installed along the pipeline route with actuators dividing the route into separate sections, on each of which relay switches for flow and pressure are installed, contacts which are sequentially included in the electric circuit generating gate control signals — a prototype.

Однако такое устройство позволяет определить поврежденный участок и отсечь его от основной магистрали, но не позволяет установить конкретное место утечки по длине трубопровода.However, such a device allows you to identify the damaged area and cut it off from the main line, but does not allow to establish a specific leak location along the length of the pipeline.

Задачей настоящего изобретения является повышение экономичности и эффективности определения конкретного места утечки жидкости или газа в трубопроводе за счет отказа от детального обследования всей поверхности контролируемого участка внутри или снаружи трубопровода, что особенно важно для труб, проложенных под землей, водой или недоступных для наблюдения.The objective of the present invention is to increase the cost-effectiveness and efficiency of determining the specific place of leakage of liquid or gas in the pipeline by refraining from a detailed examination of the entire surface of the controlled area inside or outside the pipeline, which is especially important for pipes laid underground, water or inaccessible to observation.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе определения места течи в начале и конце контролируемого участка трубопровода замеряют одновременно расходы и давления противоположно движущихся потоков, для чего в указанном участке осуществляют подачу жидкости или газа одновременно с противоположных концов участка трубопровода во взаимно встречных направлениях, а место течи определяют по результатам измерений по соотношениюThe specified technical result is achieved by the fact that in the known method of determining the place of a leak at the beginning and end of a controlled section of the pipeline, the flow rates and pressures of oppositely moving flows are measured simultaneously, for which a liquid or gas is supplied simultaneously from opposite ends of the section of the pipeline in mutually opposite directions in the indicated section, and the leak location is determined by the measurement results by the ratio

Figure 00000004
Figure 00000004

где Р1 и P2 - давления на противоположных концах контролируемого участка трубопровода (для случая негоризонтального расположения трубопровода на верхнем и нижним концах контролируемого участка соответственно);where P 1 and P 2 are the pressures at the opposite ends of the controlled section of the pipeline (for the case of a non-horizontal arrangement of the pipeline at the upper and lower ends of the controlled section, respectively);

l - длина участка трубопровода между точками замера давления жидкости или газа на противоположных концах контролируемого участка;l is the length of the pipeline section between the points of measurement of liquid or gas pressure at the opposite ends of the controlled section;

l1 - расстояние от места замера давлением P1 до места течи;l 1 - the distance from the place of measurement by pressure P 1 to the leak;

dг - гидравлический диаметр трубопровода;d g - hydraulic diameter of the pipeline;

λ - коэффициент сопротивления трения единицы относительной длины трубы;λ is the coefficient of friction resistance of a unit relative pipe length;

γ - удельный вес среды;γ is the specific gravity of the medium;

α - угол наклона оси трубопровода относительно горизонтальной плоскости;α is the angle of inclination of the axis of the pipeline relative to the horizontal plane;

G1 и G2 - расходы противоположно двигающихся потоков жидкости или газа в трубопроводе контролируемого участка под давлением Р1 и Р2 соответственно;G 1 and G 2 - the costs of oppositely moving flows of liquid or gas in the pipeline of the controlled area under pressure P 1 and P 2, respectively;

f(λ,dг,γ,G) - функция, определяющая удельные потери давления на трение и зависящая от коэффициента сопротивления, гидравлического диаметра, удельного веса и расхода среды, причем значения функции f(λ,dг,γ,G) либо определяют экспериментально, замеряя перепады давления ΔР при различных расходах G на длине L того же трубопровода, или аналогичного, и, рассчитывая по соотношениюf (λ, d g , γ, G) is a function that determines the specific friction pressure loss and depends on the drag coefficient, hydraulic diameter, specific gravity and flow rate of the medium, and the values of the function f (λ, d g , γ, G) or determined experimentally by measuring the pressure drops ΔP at different flow rates G along the length L of the same pipeline or similar, and calculating by the ratio

Figure 00000005
Figure 00000005

либо определяют экспериментально на гидродинамически подобных контролируемому участку моделях, либо рассчитывают по общепринятым методикам и справочным данным.either determined experimentally on models that are hydrodynamically similar to the area being monitored, or calculated according to generally accepted methods and reference data.

А в известном устройстве для определения места течи жидкости или газа на участке трубопровода магистрали указанный технический результат достигается тем, что измерители расхода и давления установлены в начале и конце контролируемого участка трубопровода, а к трубопроводу между задвижками и упомянутыми измерителями расхода и давления через клапаны с помощью патрубков подсоединены емкости жидкости или газа с устройствами для подачи среды, регулировки и измерения расходов и давления.And in the known device for determining the location of a liquid or gas leak in a section of a pipeline, the indicated technical result is achieved by the fact that the flow and pressure meters are installed at the beginning and end of the controlled section of the pipeline, and to the pipeline between the valves and the said flow and pressure meters through the valves using the nozzles are connected to a liquid or gas tank with devices for supplying a medium, adjusting and measuring flow rates and pressure.

Кроме того, в известном устройстве задвижки и клапаны снабжены приводами, связанными с блоком сбора и обработки информации, в который поданы сигналы от датчиков расхода и давления.In addition, in the known device, the valves and valves are equipped with actuators associated with the information collection and processing unit, which receives signals from flow and pressure sensors.

Движение потока жидкости или газа во взаимно встречных направлениях с разных концов участка трубопровода, в котором потери давления на прокачку определяются в основном потерями на трение, позволяет легко рассчитать точное место утечки жидкости или газа.The movement of the fluid or gas flow in mutually opposite directions from different ends of the pipeline section, in which the pressure losses due to pumping are mainly determined by the friction losses, makes it easy to calculate the exact location of the liquid or gas leak.

Потери давления на трение при движении жидкости или газа в трубопроводе имеют различную зависимость от величины расхода и удельного веса среды, его гидравлического диаметра и коэффициента сопротивления трения единицы относительной длины трубы (Л.Г.Лойцянский. Механика жидкости и газа, Государственное издательство технико-теоретической литературы, Москва, 1957 г.). Например, потери давления на трение при движении вязкой несжимаемой жидкости при ламинарном течении пропорциональны первой степени расхода среды и обратно пропорциональны четвертой степени диаметра трубы, а при турбулентном имеет место более сложная зависимость, но в любом случае потери на трение пропорциональны длине трубы, поэтому потери давления на трение жидкости или газа в общем случае можно представить в следующем виде:Losses of friction pressure during the movement of a liquid or gas in a pipeline have different dependences on the flow rate and specific gravity of the medium, its hydraulic diameter and the coefficient of friction resistance per unit relative length of the pipe (L.G. Loytsyansky. Mechanics of liquid and gas, State Technical and Theoretical Publishing House literature, Moscow, 1957). For example, the frictional pressure loss during the movement of a viscous incompressible fluid during laminar flow is proportional to the first degree of medium flow rate and inversely proportional to the fourth degree of pipe diameter, while for turbulent one there is a more complex dependence, but in any case, friction loss is proportional to the pipe length, therefore the friction of a liquid or gas in the general case can be represented as follows:

Figure 00000006
Figure 00000006

где l - длина рассчитываемого участка трубы;where l is the length of the calculated pipe section;

dг - гидравлический диаметр трубы;d g is the hydraulic diameter of the pipe;

G - расход жидкости или газа;G is the flow rate of liquid or gas;

λ - коэффициент сопротивления трения единицы относительной длины трубы;λ is the coefficient of friction resistance of a unit relative pipe length;

γ - удельный вес среды;γ is the specific gravity of the medium;

f(λ,dг,γ,G) - функция, определяющий потери давления на трение и зависящий от коэффициента сопротивления, гидравлического диаметра трубы, удельного веса и расхода среды.f (λ, d g , γ, G) is a function that determines the pressure loss due to friction and depends on the resistance coefficient, hydraulic diameter of the pipe, specific gravity and flow rate of the medium.

В общем случае контролируемый участок общей длиной l может быть расположен так, что его продольная ось распложена под углом α относительно горизонтальной плоскости.In the general case, the controlled section with a total length l can be located so that its longitudinal axis is located at an angle α relative to the horizontal plane.

Для того чтобы жидкость или газ с разных концов трубопровода потекли навстречу друг другу должно выполняться следующее соотношение:In order for the liquid or gas from different ends of the pipeline to flow towards each other, the following relation should be fulfilled:

Figure 00000007
Figure 00000007

где P1 и Р2 - давления жидкости или газа на противоположных участках трубопровода (для случая не горизонтально расположенного трубопровода на верхнем и нижнем концах соответственно);where P 1 and P 2 are the pressure of the liquid or gas in opposite sections of the pipeline (for the case of not horizontally located pipeline at the upper and lower ends, respectively);

ΔP1 и ΔР2 - суммарные потери потери давления на трение и преодоление гидростатического давления при движении среды с разных концов трубопровода соответственно.ΔP 1 and ΔP 2 are the total losses of friction pressure loss and overcoming hydrostatic pressure when the medium moves from different ends of the pipeline, respectively.

При движении среды сверху вниз появляется дополнительная движущая сила, равная: γ·h1, где:When the medium moves from top to bottom, an additional driving force appears, equal to: γ · h 1 , where:

h1=l1·sinα - разность высот между верхним концом трубопровода и местом течи;h 1 = l 1 · sinα is the height difference between the upper end of the pipeline and the leak;

l1 - расстояние до места течи со стороны движения жидкости или газа от места подачи жидкости или газа под давлением P1 и с расходом G1.l 1 is the distance to the leak from the direction of movement of the liquid or gas from the place of supply of liquid or gas under pressure P 1 and with a flow rate of G 1 .

При движении среды снизу вверх помимо сопротивления на трение на участке l2 до места течи необходимо преодолеть вес всего столба среды: γ·h, где h=l·sinα - разность высот между верхним и нижним концами трубопровода; l - длина участка трубопровода между местами подачи среды во взаимно встречном направлении.When the medium moves from the bottom up, in addition to the friction resistance in the area l 2 to the leak point, it is necessary to overcome the weight of the entire medium column: γ · h, where h = l · sinα - the height difference between the upper and lower ends of the pipeline; l - the length of the pipeline between the places of supply of the medium in a mutually opposite direction.

Поэтому выражения для перепадов давления ΔP1 и ΔР2 можно записать в следующем с учетом формулы (1) виде:Therefore, the expressions for the pressure drops ΔP 1 and ΔP 2 can be written in the following form, taking into account formula (1):

Figure 00000008
Figure 00000008

где G1 и G2 - расходы взаимно встречных потоков под давлением P1 и Р2 соответственно;where G 1 and G 2 are the costs of reciprocal flows under pressure P 1 and P 2, respectively;

l2 - расстояние до места течи со стороны движения жидкости или газа от места подачи жидкости или газа под давлением Р2 и с расходом G2.l 2 is the distance to the leak from the direction of movement of the liquid or gas from the place of supply of liquid or gas under pressure P 2 and with a flow rate of G 2 .

Использовав очевидное соотношение l2 = l - l1, выражения для h и, h1 и выполнив несложные преобразования, получим следующую формулу для определения места течи жидкости или газа:Using the obvious relation l 2 = l - l 1 , the expressions for h and, h 1 and performing simple transformations, we obtain the following formula for determining the location of a liquid or gas leak:

Figure 00000009
Figure 00000009

Для случая горизонтального расположения трубопровода и равенства давлений Р1 и P2 формула (3) преобразуется к виду:For the case of a horizontal arrangement of the pipeline and equal pressures P 1 and P 2, formula (3) is converted to:

Figure 00000010
Figure 00000010

где dг - гидравлический диаметр трубы;where d g is the hydraulic diameter of the pipe;

γ - удельный вес среды.γ is the specific gravity of the medium.

В качестве конкретного примера расчета места течи рассмотрим случай движения вязкой несжимаемой жидкости при ламинарном течении в прямой трубе постоянного сечения.As a specific example of calculating the location of a leak, we consider the case of motion of a viscous incompressible fluid in a laminar flow in a straight pipe of constant cross section.

Учитывая, как отмечалось выше, что для случая ламинарного течения жидкости потери давления на трение пропорциональны расходу среды, выражение (4) можно в следующем виде:Considering, as noted above, that for the case of a laminar fluid flow, friction pressure losses are proportional to the flow rate of the medium, expression (4) can be in the following form:

Figure 00000011
Figure 00000011

Из соотношения (5) следует, что координата места течи зависит только от отношения расходов с разных концов трубопровода и не зависит от коэффициентов сопротивления и гидравлического диаметра, что особенно важно при расчетах места течи в старых трубопроводах, в которых сложно определить эти величины.From relation (5) it follows that the coordinate of the leak location depends only on the ratio of costs from different ends of the pipeline and does not depend on the drag coefficients and hydraulic diameter, which is especially important when calculating the leak location in old pipelines in which it is difficult to determine these values.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа определения места течи на участке трубопровода, а на фиг.2 - аналогичная схема с использованием автоматизации способа определения места течи.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of a device for implementing a method for determining the location of a leak in a pipeline section, and figure 2 is a similar diagram using automation of a method for determining a leak.

Устройство, представленное на фиг.1, имеет задвижки 1, 2 с электроприводами, отделяющими контролируемый участок 3 от магистрали, датчики расходов 4, 5 и давления 6, 7, установленные в начале и конце контролируемого участка 3, а между задвижками 1, 2 и упомянутыми датчиками 4, 5, 6, 7 через клапаны 8, 9 с помощью патрубков 10, 11 к контролируемому участку подсоединены дополнительные емкости 12, 13 со средствами подачи среды и дополнительными средствами измерения расхода (не показаны).The device shown in Fig. 1 has valves 1, 2 with electric drives separating the controlled section 3 from the line, flow sensors 4, 5 and pressure 6, 7 installed at the beginning and end of the controlled section 3, and between the valves 1, 2 and mentioned sensors 4, 5, 6, 7 through valves 8, 9 with the help of nozzles 10, 11 additional containers 12, 13 are connected to the monitored section with means for supplying medium and additional means for measuring flow (not shown).

Устройство, представленное на фиг.2, имеет задвижки 1, 2 с приводами, разделяющими контролируемый участок 3 от магистрали, датчики расходов 4, 5 и давления 6, 7 с непрерывными выходными электрическими сигналами, установленные в начале и конце контролируемого участка 3, а между задвижками 1, 2 и упомянутыми датчиками 4, 5, 6, 7 через клапаны 8, 9 с помощью патрубков 10, 11 к контролируемому участку подсоединены дополнительные емкости 12, 13 со средствами подачи среды и дополнительными измерителями расхода (не показаны), а электрические сигналы от датчиков 3, 4, 5, 6 заведены в блок 14 управления задвижками, сбора и обработки информации, в который поданы сигналы от датчиков расхода и давления 3, 4, 5, 6.The device shown in figure 2, has a valve 1, 2 with actuators separating the controlled section 3 from the line, flow sensors 4, 5 and pressure 6, 7 with continuous output electrical signals installed at the beginning and end of the controlled section 3, and between additional valves 12, 13 with means of medium supply and additional flow meters (not shown) are connected to the monitored section with valves 1, 2 and the mentioned sensors 4, 5, 6, 7 through valves 8, 9 and the electrical signals from sensors 3, 4 , 5, 6 are brought into the valve control unit 14, information collection and processing, which receives signals from the flow and pressure sensors 3, 4, 5, 6.

С помощью устройства по п.2 указанный способ реализуется следующим образом.Using the device according to claim 2, this method is implemented as follows.

При движении жидкости или газа через контролируемый участок клапана 7, 8 (фиг.1) закрыты. Через определенные промежутки времени датчиками расхода 4, 5 и давления 6, 7 измеряются расходы G1, G2 и давления P1, Р2 вначале и конце контролируемого участка 3, которые при отсутствии течи и постоянном расходе должны оставаться неизменными, при этом расходы G1, G2 должны быть равными друг другу. При появлении разбаланса расходов G1–G2 и изменении величины Р2 большее определенной контролируемый участок 3 с помощью задвижек 1 и 2 отсекается от магистрали. После этого открываются клапаны 8 и 9 и жидкость или газ подается во взаимно встречном направлении на контролируемый участок 3. После чего производятся измерения расходов G1 и G2, давлений P1 и Р2 и по результатам этих измерений по формуле (3) определяют место течи.When moving liquid or gas through a controlled section of the valve 7, 8 (Fig.1) are closed. At certain intervals, flow sensors 4, 5 and pressure 6, 7 measure the flow rates G 1 , G 2 and pressure P 1 , P 2 at the beginning and end of the monitored section 3, which in the absence of a leak and a constant flow rate must remain unchanged, while the flow rate G 1 , G 2 must be equal to each other. When there is an imbalance of costs G 1 –G 2 and a change in the value of P 2 is greater than a certain controlled area 3 using valves 1 and 2 is cut off from the highway. After that, the valves 8 and 9 are opened and the liquid or gas is supplied in a reciprocal direction to the controlled area 3. Then, the flow rates G 1 and G 2 , pressures P 1 and P 2 are measured and the place is determined by the results of these measurements by the formula (3) leak.

С помощью устройства по п.3 указанный способ реализуется следующим образом.Using the device according to claim 3, this method is implemented as follows.

При движении жидкости или газа через контролируемый участок 3 клапаны 7, 8 закрыты, а блок 14 через определенные промежутки времени измеряет расходы G1, G2, и давления P1, Р2 вначале и конце контролируемого участка 3, которые при отсутствии течи и постоянном расходе должны оставаться неизменными, при этом расходы G1, G2 должны быть друг другу. При появлении разбаланса расходов G1 - С2 и изменении величины Р2 большее определенной величины блок 14 с помощью задвижек 1 и 2 отсекает контролируемый участок от магистрали. После этого открываются клапаны 7 и 8 жидкость или газ из емкостей 12, 13 подаются во взаимно встречном направлении на контролируемый участок 3, блок 14 производит измерения расходов G1 и G2, давлений Р1 и Р2 и рассчитывает положение места течи.When liquid or gas moves through the monitored section 3, the valves 7, 8 are closed, and the unit 14 at certain intervals measures the flow rates G 1 , G 2 , and the pressure P 1 , P 2 at the beginning and end of the monitored section 3, which in the absence of leakage and constant the flow rate must remain unchanged, while the flow rates G 1 , G 2 must be to each other. When there is an imbalance of costs G 1 - C 2 and a change in the value of P 2 is greater than a certain value, block 14 with the help of valves 1 and 2 cuts off the controlled area from the highway. After that, the valves 7 and 8 are opened, liquid or gas from the tanks 12, 13 are supplied in a reciprocal direction to the controlled section 3, the block 14 measures the flow rates G 1 and G 2 , the pressures P 1 and P 2 and calculates the location of the leak.

Предлагаемый способ был проверен на действующей лабораторной модели. Результаты испытаний подтвердили возможность использования предлагаемого способа для определения места течи среды с приемлемой точностью.The proposed method was tested on an existing laboratory model. The test results confirmed the possibility of using the proposed method to determine the location of a medium leak with acceptable accuracy.

Claims (3)

1. Способ определения места течи жидкости или газа на участке трубопровода, включающий измерение расходов в начале и конце контролируемого участка, по величинам которых определяют место течи по длине этого участка трубопровода, отличающийся тем, что в начале и конце контролируемого участка трубопровода замеряют одновременно расходы и давления противоположно движущихся потоков, для чего в указанном участке осуществляют подачу жидкости или газа одновременно с противоположных концов участка трубопровода во взаимно встречных направлениях, а место течи определяют по результатам измерений по соотношению1. A method for determining the location of a leak of liquid or gas in a pipeline section, including measuring the flow rate at the beginning and end of the controlled section, the values of which determine the location of the leak along the length of this section of the pipeline, characterized in that at the beginning and end of the controlled section of the pipeline simultaneously measure pressure of oppositely moving flows, for which, in the indicated section, liquid or gas is supplied simultaneously from opposite ends of the pipeline section in mutually opposite directions x, and the leak is determined from the measurements of the relation
Figure 00000012
Figure 00000012
 где Р1 и P2 - давления на противоположных концах контролируемого участка трубопровода (для случая негоризонтального расположения трубопровода на верхнем и нижним концах контролируемого участка соответственно);where P 1 and P 2 are the pressures at the opposite ends of the controlled section of the pipeline (for the case of a non-horizontal arrangement of the pipeline at the upper and lower ends of the controlled section, respectively); l - длина участка трубопровода между точками замера давления жидкости или газа на противоположных концах контролируемого участка;l is the length of the pipeline section between the points of measurement of liquid or gas pressure at the opposite ends of the controlled section; l1 - расстояние от места замера давлением P1 до места течи;l 1 - the distance from the place of measurement by pressure P 1 to the leak; d г гидравлический диаметр трубопровода;d g  hydraulic diameter of the pipeline; λ - коэффициент сопротивления трения единицы относительной длины трубы;λ is the coefficient of friction resistance of a unit relative pipe length; γ - удельный вес среды;γ is the specific gravity of the medium; α - угол наклона оси трубопровода относительно горизонтальной плоскости;α is the angle of inclination of the axis of the pipeline relative to the horizontal plane; G1 и G2 - расходы противоположно двигающихся потоков жидкости или газа в трубопроводе контролируемого участка под давлением Р1 и Р2 соответственно;G 1 and G 2 - the costs of oppositely moving flows of liquid or gas in the pipeline of the controlled area under pressure P 1 and P 2, respectively; f(λ,d г ,γ,G) - функция, определяющая удельные потери давления на трение и зависящая от коэффициента сопротивления, гидравлического диаметра, удельного веса и расхода среды, причем, значения функции f(λ,d г ,γ,G) либо определяют экспериментально, замеряя перепады давления ΔР при различных расходах G на длине L того же трубопровода или аналогичного, и рассчитывая по соотношениюf (λ, d g , γ, G) is a function that determines the specific frictional pressure loss and depends on the drag coefficient, hydraulic diameter, specific gravity and flow rate of the medium, and the function f (λ, d g , γ, G) either experimentally determined by measuring the pressure drops ΔР at different flow rates G along the length L of the same pipeline or similar, and calculating by the ratio
Figure 00000013
Figure 00000013
 либо определяют экспериментально на гидродинамически подобных контролируемому участку моделях, либо рассчитывают по общепринятым методикам и справочным данным.either determined experimentally on models that are hydrodynamically similar to the area being monitored, or calculated according to generally accepted methods and reference data. 2. Устройство для определения места течи жидкости или газа на участке трубопровода, включающее отделяющие контролируемый участок трубопровода от магистрали задвижки, измерители расхода и давления, установленные на участке трубопровода, отличающееся тем, что измерители расхода и давления установлены в начале и конце контролируемого участка трубопровода, а к трубопроводу между задвижками и упомянутыми измерителями расхода и давления через клапаны с помощью патрубков подсоединены емкости жидкости или газа с устройствами для подачи среды, регулировки и измерения расходов и давления.2. A device for determining the location of a liquid or gas leak in a pipeline section, including separating the controlled section of the pipeline from the valve line, flow and pressure meters installed on the pipeline section, characterized in that the flow and pressure meters are installed at the beginning and end of the controlled section of the pipeline, and to the pipeline between the valves and the aforementioned flow and pressure meters through the valves with the help of nozzles connected tanks of liquid or gas with devices for supplying media s, adjusting and measuring flow and pressure. 3. Устройство для определения места течи жидкости или газа на участке трубопровода по п.2, отличающееся тем, что задвижки и клапаны снабжены приводами, связанными с блоком сбора и обработки информации, в который поданы сигналы от датчиков расхода и давления.3. A device for determining the location of a liquid or gas leak in a pipeline section according to claim 2, characterized in that the valves and valves are equipped with actuators associated with the information collection and processing unit, which receives signals from flow and pressure sensors.
RU2002114588/06A 2002-06-03 2002-06-03 Method and device for location of leakage of fluid or gas in section of pipe-line RU2232344C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114588/06A RU2232344C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Method and device for location of leakage of fluid or gas in section of pipe-line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002114588/06A RU2232344C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Method and device for location of leakage of fluid or gas in section of pipe-line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002114588A RU2002114588A (en) 2003-12-10
RU2232344C2 true RU2232344C2 (en) 2004-07-10

Family

ID=33412514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002114588/06A RU2232344C2 (en) 2002-06-03 2002-06-03 Method and device for location of leakage of fluid or gas in section of pipe-line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2232344C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453890C (en) * 2006-06-27 2009-01-21 燕山大学 Automatic alarming and processing device for breakage of underground water transportation pipeline for frequency conversion constant-pressure secondary water supply
CN108591838A (en) * 2018-05-02 2018-09-28 常州大学 A kind of Buried Oil Pipelines Release and dispersion migration experiment porch based on light transmission method
CN115978457A (en) * 2022-11-14 2023-04-18 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 Method for diagnosing abnormal working condition of long-distance slurry pipeline transportation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100453890C (en) * 2006-06-27 2009-01-21 燕山大学 Automatic alarming and processing device for breakage of underground water transportation pipeline for frequency conversion constant-pressure secondary water supply
CN108591838A (en) * 2018-05-02 2018-09-28 常州大学 A kind of Buried Oil Pipelines Release and dispersion migration experiment porch based on light transmission method
CN115978457A (en) * 2022-11-14 2023-04-18 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 Method for diagnosing abnormal working condition of long-distance slurry pipeline transportation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110296911A1 (en) Method and apparatus for measuring the density of a flowing fluid in a conduit using differential pressure
Fan et al. Experimental study on the onset of intermittent flow and pseudo-slug characteristics in upward inclined pipes
JP2643828B2 (en) Tank fluid amount measuring method and tank liquid level measuring device
JP6436408B1 (en) Pump flow measurement device
US8838399B2 (en) Method for estimating the location of a leak in a pipeline
AU2016374575A1 (en) Inspecting a length of pipe, and inspection pig
RU2232344C2 (en) Method and device for location of leakage of fluid or gas in section of pipe-line
Godley Flow measurement in partially filled closed conduits
RU2348918C2 (en) Density gauge for liquid or gaseous mediums
US7240537B2 (en) Method for the determination of the wall friction profile along pipes by pressure transients measurements
CN110439488B (en) System and method for measuring flow of solid-liquid fluid in drilling manifold
KR100906936B1 (en) A leak location measuring method and system for a fluid material pipeline, using a sensing delay of two points
RU2634081C2 (en) Device for measuring parameters of gas-liquid mixture obtained from oil wells
CN208536934U (en) A kind of drainage type ultrasonic instrument
El-Oun Gas-liquid two-phase flow in pipelines
CA2733469A1 (en) Device for measuring rates in individual phases of a multiphase flow
RU73485U1 (en) DENSITY-FLOW METER FLUID
RU2816953C1 (en) Method of determining volume of deposits in pipeline
EP2392910A2 (en) Method and apparatus for measuring the density of a flowing fluid in a conduit using differential pressure
RU2597673C1 (en) Method of determining coolant flow by speed sensors
RU2002114588A (en) A method for determining the location of a liquid or gas leak in a pipeline section and a device for its implementation
Lin et al. State-of-the-art Review on Measurement of Pressure Losses of Fluid Flow through Pipe Fittings
CN1247997C (en) Method and apparatus for measuring very low fluid velocity
Meng et al. The development of a multiphase flow meter without separation based on sloped open channel dynamics
JPS6260016B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060604