Cтраница 1
Метод отрицательных ударных волн позволяет быстро обнаружить значительные утечки, применим независимо от длины и конструкции линейной части трубопровода, обеспечивает непрерывный контроль за появлением утечек, а используемая аппаратура проста в эксплуатации. Однако с его помощью можно зафиксировать утечки с расходом не менее 100 м3 / ч, а погрешность определения места утечки составляет 3 км. [1]
Метод отрицательных ударных волн основан на регистрации волн понижения давления, возникающих в момент появления утечки нефти и распространяющихся в обе стороны по трубопроводу со скоростью звука. [2]
Метод отрицательной ударной волны основан на регистрации волны понижения давления, распространяющейся, со скоростью звука по трубопроводу в обе стороны от места утечки в момент ее возникновения. Время прохождения волны понижения давления фиксируется специальными датчиками, устанавливаемыми на линейных задвижках. Место утечки определяется по времени поступления сигналов от датчиков при известных схеме их размещения вдоль трассы и скорости распространения волны понижения давления. Данный метод используется на нефтепроводе Роттердам - Рейн ( ФРГ), причем погрешность определения места утечки 3 км, а чувствительность 100 м3 / ч и выше при расположении датчиков на расстоянии не более 20 км друг от друга. [3]
Метод отрицательной ударной волны основан на измерении амплитуды волны понижения давления, распространяющейся вдоль трубопровода при возникновении утечки. Имеет большую погрешность определения места утечки. Регистрация утечки по этой волне давления затруднительна, так как требуется сложная система идентификации ложных сигналов, являющихся следствием происходящих при перемещении волны давления переходных процессов при изменении режима перекачки. Не обнаруживает малые и медленно нарастающие утечки. [4]
К методам динамического контроля относятся: метод отрицательных ударных волн ( метод Н. Е. Жуковского), основанный на распространении волн понижения давления от места утечки вдоль трубопровода со скоростью звука в перекачиваемой среде. [5]
Материалы первой главы показывают, что методы детектирования утечек могут быть самыми разными, но среди них можно выделить несколько типов решений, используемых и предлагаемых в настоящее время: метод отрицательных ударных волн; метод сравнения расходов; метод линейного баланса; радиоактивный метод; ультразвуковой метод ( зондовый); акустический метод; метод акустической эмиссии; лазерный газоаналитический метод; визуальный метод; метод вихревых токов; магнитные методы контроля; комбинированный электромагнитный метод контроля; метод ударных волн Н. Е. Жуковского и другие методы, а также их комбинации. [6]
В настоящее время остро встает вопрос оперативного дистанционного исследования состояния трубопроводов. Большинство существующих методов обнаружения утечек основаны на анализе отрицательных ударных волн, возникающих в момент появления утечки. Из-за наличия разнообразных помех система может не распознать появление утечки или дать ложный сигнал о ней. [7]
Разработана математическая модель непрерывного контроля герметичности трубопровода. Предложено решение по организации контроля утечек, основанное на сочетании балансового метода и метода отрицательных ударных волн. [8]
Жидкость и стенки труб предполагаются упругими, поэтому в процессе понижения давления в трубопроводе до значения /; они возвращаются в прежнее состояние, соответствующее этому давлению. Работа деформации переходит в кинетическую энергию и жидкость в трубопроводе приобретает первоначальную скорость v, но направленную в противоположную сторону. С этой скоростью жидкость в трубопроводе стремится оторваться от крана, вследствие чего возникает отрицательная ударная волна с давлением - Д /, которая направляется от крана к резервуару со скоростью с, оставляя за собой сжавшиеся стенки труб и расширившуюся жидкость. [9]
Существующие методы обнаружения утечек основаны на физических явлениях или на изменении технологических параметров при возникновении утечки. Применение тех или иных методов зависит от параметров трубопровода, профиля трассы, свойств перекачиваемого продукта и режима перекачки. Некоторые методы позволяют установить только наличие утечки, с помощью других удается определить также и место повреждения трубопровода. Так, метод отрицательных ударных волн, если нижний предел утечки равен 100 м3 / ч, позволяет установить место утечки с точностью 3 км, а ультразвуковой метод, если нижний предел утечки равен 0 02 м3 / ч, - с точностью 0 4 км. Для обнаружения утечек на магистральных нефтепроводах ВНИИСЛТнефтыо разработан ультразвуковой прибор УТН-1, который фиксирует нижний предел утечки 50 л / ч при диаметре поверждения 0 82 мм. [10]