Агып кетүүнү аныктоо

by Delta Engineering / Friday, 25 Март 2016 / Жарыяланган Жогорку чыңалуу

түтүк агып аныктоо суюктукту жана газдарды камтыган системаларда агып кетүү болгонун же жок экендигин аныктоо үчүн колдонулат. Детектордук ыкмаларга суу өткөргүчтү орнотуудан кийин гидростатикалык тестирлөө жана эксплуатация учурунда агып кетүүнү аныктоо кирет.

Куур тармактары - мунай, газдар жана башка суюк продуктуларды ташуунун эң экономикалык жана коопсуз түрү. Шаар аралык транспорттун каражаты катары түтүктөр коопсуздуктун, ишенимдүүлүктүн жана натыйжалуулуктун жогорку талаптарын аткарууга тийиш. Эгер техникалык тейлөө жакшы жүргүзүлсө, түтүктөр эч качан агып кетпестен созулушу мүмкүн. Болуп өткөн ири агып кетүүлөр жакынкы казуу жабдууларынын бузулушунан келип чыгат, ошондуктан казуу иштери башталганга чейин бийлик органдарына жакын жерде көмүлгөн куурлар жок экенине ынануу керек. Эгер түтүктү туура тейлөө жок болсо, анда, айрыкча, курулуш түйүндөрүндө, ным топтолуучу ылдый жерлерде же трубада кемчиликтер орун алган жерлерде акыры коррозия башталат. Бирок, бул кемчиликтерди текшерүү шаймандары аркылуу аныктап, жайылып кетээрден мурун оңдой берсе болот. Кырсыктын башка себептери - кырсыктар, жердин кыймылы же чагым.

Тазалоону аныктоочу тутумдардын (LDS) негизги максаты - түтүктүн контроллерлерине катачылыктарды аныктоого жана аларды локалдаштырууга жардам берүү. LDS чечим кабыл алууга көмөк көрсөтүү үчүн сигнализацияны берет жана башка тиешелүү маалыматтарды түтүк контроллерине көрсөтөт. Куурдун агып кетишин аныктоочу тутумдар пайдалуу, анткени алар иштөө убактысынын кыскаргандыгына жана текшерүү убактысынын кыскартылгандыгына байланыштуу тутумдун өндүрүмдүүлүгүн жана ишенимдүүлүгүн жогорулатат. Ошондуктан LDS түтүк технологиясынын маанилүү аспектиси болуп саналат.

"RP 1130" API документине ылайык, LDS ички LDS жана тышкы негизделген LDS болуп бөлүнөт. Ички системалар куурдун ички параметрлерин көзөмөлдөө үчүн талаа аспаптарын колдонушат (мисалы, агым, басым же суюктуктун температурасы). Сырткы системалар талаа аспаптарын (мисалы, инфракызыл радиометрлер же жылуулук камералары, буу сенсорлору, акустикалык микрофондор же була-оптикалык кабелдер) тышкы түтүктүн параметрлерин көзөмөлдөө үчүн колдонушат.

Эрежелери жана жобо

Айрым өлкөлөр расмий түрдө куурдун ишин жөнгө салат.

API RP 1130 "Суюктуктар үчүн түтүктү эсептөө боюнча мониторинг" (АКШ)

Бул сунуш кылынган практика (RP) алгоритмдик ыкманы колдонгон LDSди иштеп чыгууга, ишке ашырууга, сыноого жана иштетүүгө багытталган. Бул сунуш кылынган практиканын максаты - Түтүктүн Операторуна ЖӨБдү тандоого, ишке ашырууга, сыноого жана иштетүүгө байланыштуу маселелерди аныктоодо жардам берүү. LDS ички негизделген жана тышкы негизделген деп бөлүнөт. Ички негиздеги тутумдар түтүктөрдүн ички параметрлерин көзөмөлдөө үчүн талаа шаймандарын колдонушат (мисалы, агым, басым жана суюктуктун температурасы үчүн); бул куурдун параметрлери кийинчерээк агып чыгууну аныктоо үчүн колдонулат. Сырткы негизделген тутумдарда жергиликтүү, атайын сенсорлор колдонулат.

TRFL (Германия)

TRFL - "Technische Regel für Fernleitungsanlagen" (Түтүктөр системасынын техникалык эрежеси) сөзүнүн кыскартылышы. TRFL расмий регламентке ылайык куурларга карата талаптарды жалпылайт. Ал тез күйүүчү суюктуктарды ташуучу түтүктөрдү, суу үчүн кооптуу суюктуктарды ташуучу түтүктөрдү жана газ ташуучу түтүктөрдүн көпчүлүгүн камтыйт. LDS же LDS функцияларынын беш түрү талап кылынат:

Туруктуу режимде иштөө учурунда үзгүлтүксүз агып кетүүнү аныктоо үчүн эки көз карандысыз LDS. Ушул системалардын бири же кошумча тутуму, ошондой эле убактылуу иштөө учурунда, мисалы, түтүктү ишке киргизүүдө агып кетүүлөрдү аныктап алышы керек.
Жабылып турганда агып кетүүнү аныктоо үчүн бир LDS
Сыпыруучу суулардын бири LDS
Тез агып жаткан жер үчүн бир LDS

талаптар

API 1155 (API RP 1130 менен алмаштырылган) LDS үчүн төмөнкүдөй маанилүү талаптарды аныктайт:

Сезимталдык: LDS агып кетүү натыйжасында суюктуктун жоголушун мүмкүн болушунча аз камсыз кылышы керек. Бул тутумга эки талап коюлат: кичинекей кемчиликтерди табышы керек жана аларды тез арада табышы керек.
Ишенимдүүлүк: Колдонуучу LDSге ишене алышы керек. Демек, ал кандайдыр бир чыныгы ойготкучтар жөнүндө туура кабарлап турушу керек, бирок жалган сигналдарды жаратпаганы маанилүү.
Тактыгы: Кээ бир LDS агып чыгууну жана агып жаткан жерди эсептей алат. Муну так жасоо керек.
Ийгилик: LDS идеалдуу эмес шарттарда иштей бериши керек. Мисалы, өткөргүч иштебей калган учурда, система иштебей калгандыгын аныктап, иштей бериши керек (сезимталдыктын төмөндөшү сыяктуу зарыл компромисстер менен).

Туруктуу жана өткөөл шарттар

Туруктуу абалда, куурдагы агым, басым жана башкалар убакыттын өтүшү менен туруктуу (аздыр-көптүр) болот. Убактылуу шарттарда бул өзгөрүлмө тез өзгөрүлүшү мүмкүн. Өзгөрүүлөр суюктуктун ылдамдыгы менен түтүк аркылуу толкун сыяктуу таралат. Өткөөл шарттар түтүктө, мисалы ишке киришкенде, кириш же чыгыштагы басым өзгөрүлүп турганда (өзгөрүү кичине болсо да), партия өзгөргөндө же куурда бир нече продукт болгондо пайда болот. Газ түтүктөрү дээрлик ар дайым өткөөл шарттарда, анткени газдар өтө кысылып турат. Суюк түтүктөрдө дагы көп учурда өткөөл таасирлерге көңүл бурулбайт. LDS түтүктүн бүткүл иштөө убагында агып кетүүнү аныктоо үчүн эки шарттын тең чыгуусун табууга мүмкүндүк бериши керек.

Ички LDS

Ички негиздеги тутумдар түтүктөрдүн ички параметрлерин көзөмөлдөө үчүн талаа шаймандарын колдонушат (мисалы, агым, басым жана суюктуктун температурасы үчүн); бул куурдун параметрлери кийинчерээк агып чыгууну аныктоо үчүн колдонулат. Ички LDS тутумунун баасы жана татаалдыгы орточо, анткени алар учурдагы талаа шаймандарын колдонушат. Бул түрдөгү LDS стандарттык коопсуздук талаптары үчүн колдонулат.

Басымдын / агымдын мониторинги

Агып кетүү куурдун гидравликасын өзгөртөт, ошондуктан бир аз убакыттан кийин басым же агымдын көрсөткүчтөрү өзгөрөт. Демек бир гана чекитте агымдын же жергиликтүү агымдын мониторинги жөнөкөй агууну аныктоого мүмкүндүк берет. Жергиликтүү деңгээлде жасалып жаткандыктан, ал эч кандай телеметрияны талап кылбайт. Бул туруктуу абалда гана пайдалуу, бирок анын газ түтүктөрү менен иштөө мүмкүнчүлүгү чектелген.

Акустикалык басымдагы толкундар

Акустикалык басым толкуну методу агып кеткенде пайда болгон сейрек учуроочу толкундарды талдайт. Түтүктүн дубалы бузулганда, суюктук же газ жогорку ылдамдыктагы учак түрүндө чыгып кетет. Бул түтүктүн ичинде эки тарапка тараган терс басым толкундарын пайда кылат жана аларды аныктоого жана анализдөөгө болот. Методдун иштөө принциптери түтүктөрдүн дубалдары жетекчиликке алган үн ылдамдыгы менен узак аралыктарга өтүү үчүн басым толкундарынын өтө маанилүү мүнөздөмөсүнө негизделген. Агымдын чоңдугу менен басым толкунунун амплитудасы жогорулайт. Комплекстүү математикалык алгоритм басым датчиктеринен алынган маалыматтарды анализдеп, бир нече секунданын ичинде 50 метрден (164 фут) кем эмес тактык менен агып чыккан жерди көрсөтө алат. Эксперименттик маалыматтар диаметри 3 ммден (0.1 дюйм) төмөн болгон агып чыгууларды аныктоо жана бул тармакта эң төмөнкү жалган коңгуроо менен иштөө жөндөмүн көрсөттү - жылына 1 жалган сигналдан аз.

Бирок, ыкма баштапкы окуядан кийин үзгүлтүксүз агып кетүүнү байкай албай жатат: түтүктүн дубалы бузулгандан кийин (же жарылганда), баштапкы басым толкундары басылып, андан кийинки басым толкундары пайда болбойт. Демек, эгер система агып кетүүнү аныктай албаса (мисалы, басым толкундары транспорттук басымдын толкундары менен жабылган болсо, мисалы, насостук басымдын өзгөрүшү же клапандын которуштуруусу сыяктуу), система үзгүлтүксүз агып кетүүнү байкабайт.

Баланстоо ыкмалары

Бул ыкмалар массаны сактоо принцибине негизделген. Туруктуу абалда, массалык агым $\ Чекити {} M _I$ агызылбай турган түтүктү киргизүү массанын агымын тең салмактайт $\ Чекити {} M _Түс$ аны таштап кетүү; түтүктөн чыгып кеткенде массанын төмөндөшү (массалык дисбаланс) $\ чекит {M} _I - \ чекит {M} _O$ ) агып кеткендигин көрсөтөт. Баланстоо ыкмалары өлчөйт $\ Чекити {} M _I$ жана $\ Чекити {} M _Түс$ агымдагычтарды колдонуп, акыры белгисиз, чыныгы агуунун агымын эсептөөчү тең салмактуулукту эсептөө. Бул дисбалансты (адатта, бир нече мезгилдерде көзөмөлдөнгөн) сигналдын босогосу менен салыштыруу $\ гамма$ Эгерде бул байкалган дисбаланс болсо, коңгуроо чыгарат. Баланстоонун өркүндөтүлгөн ыкмалары кошумча түрдө түтүктүн массалык инвентаризациясынын өзгөрүү темпин эске алат. Өркүндөтүлгөн сызык баланстоо ыкмалары үчүн колдонулган аталыштар көлөмдүн балансы, көлөмдүн өзгөртүлгөн балансы жана компенсацияланган массалык баланс болуп саналат.

статистикалык ыкмалар

Статистикалык LDS статистикалык ыкмаларды колдонот (мисалы, чечим теориясынын чөйрөсүнөн) бир гана чекиттеги басымды / агымды же тең салмактуулукту анализдөө үчүн, агып кетүүнү аныктоо үчүн. Бул кээ бир статистикалык божомолдор болсо, жашыруун чечим оптималдаштыруу мүмкүнчүлүгүнө алып келет. Адатта, гипотезаны текшерүү жол-жобосу колдонулат

\ текст {Гипотеза} H_0: \ текст {Жоголгон жок}

\ текст {Гипотеза} H_1: \ текст {Жолдон}

Бул классикалык аныктоонун көйгөйү жана статистика белгилүү болгон ар кандай чечимдер бар.

RTTM методдору

RTTM "Чыныгы убакыттын убактылуу модели" дегенди билдирет. RTTM LDS массанын сакталышы, импульстун сакталышы жана энергияны сактоо сыяктуу негизги физикалык мыйзамдарды колдонуп, куурдагы агымдын математикалык моделдерин колдонот. RTTM ыкмалары баланстоо ыкмаларын өркүндөтүү катары каралышы мүмкүн, анткени алар импульс жана энергияны сактоо принцибин кошумча колдонушат. RTTM математикалык алгоритмдердин жардамы менен реалдуу убакытта куурдун ар бир чекитиндеги массалык агымды, басымды, тыгыздыкты жана температураны эсептөөгө мүмкүнчүлүк берет. RTTM LDS түтүктөгү туруктуу жана убактылуу агымды оңой эле моделдей алат. RTTM технологиясын колдонуп, туруктуу абалда жана убактылуу шарттарда агууларды аныктоого болот. Туура иштеп жаткан приборлордун жардамы менен, агып кетүү ылдамдыгын колдо болгон формулалардын жардамы менен баалоо мүмкүн.

E-RTTM методдору

Сигнал агымынын кеңейтилген Real-Time убактылуу модели (E-RTTM)

E-RTTM статистикалык ыкмалар менен RTTM технологиясын колдонуп, "Кеңейтилген Чыныгы Убакыттын Убакыт Модели" дегенди билдирет. Ошентип, жогорку сезгичтик менен туруктуу жана убактылуу абалда агып кетүүнү аныктоо мүмкүн, жана статистикалык ыкмаларды колдонуу менен жалган сигнализациядан алыс болобуз.

Калдык ыкма үчүн, RTTM модулу эсептөөлөрдү эсептейт $\ Шляпа {\ чекит {M}} _ мен$ , $\ Шляпа {\ чекит {M}} _ Оо,$ кирүү жана чыгууда MASS FLOW үчүн. Бул үчүн өлчөөнү колдонсо болот басым жана температура $p_I$ , $T_I$ ) жана розетка ( $p_O$ , $Жалоба$ ). Бул болжолдонгон массалык агымдар өлчөнгөн массалык агымдар менен салыштырылат $\ Чекити {} M _I$ , $\ Чекити {} M _Түс$ тушумдуу $x = \ чекит {M} _I - \ hat {\ чекит {M}} _ I$ жана $y = \ чекит {M} _O - \ hat {\ чекит {M}} _ O$ . Эгерде эч нерсе жок болсо, бул калдыктар нөлгө жакын; антпесе калдыктар мүнөздүү колтамга көрсөтүшөт. Кийинки кадамда, калдыктар кол тамгаларынын жайылышын талдоого алынат. Бул модул убактылуу жүрүм-турумун анализдеп, агып чыккан колтамгаларды маалымат базасындагы кол тамгалар менен салыштырып (“манжа изи”) алат. Чыгып кеткен агып чыккан колтамга манжа изине дал келсе, агып кетүү сигналы жарыяланат.

Сырткы LDS

Сырткы негизделген тутумдарда жергиликтүү, атайын сенсорлор колдонулат. Мындай LDS өтө сезимтал жана так, бирок орнотуу тутумунун баасы жана татаалдыгы адатта өтө жогору; колдонмолор өзгөчө кооптуу аймактар менен, мисалы, дарыялардын жанындагы же жаратылышты коргогон аймактар менен чектелет.

Санарип мунай агуунун аныктоо кабели

Санарип Sense Кабельдер өткөргүч изоляцияланган калыпталган өрүм менен корголгон жарым өткөрүүчү ички өткөргүчтөрдөн турат. Электрдик сигнал ички өткөргүчтөр аркылуу өтүп, кабель туташтыргычтын ичине орнотулган микропроцессор аркылуу көзөмөлдөнөт. Качып кетүүчү суюктуктар тышкы өткөрүлүп турган өрүм аркылуу өтүп, ички өткөргүч өткөргүчтөр менен байланышат. Микропроцессор аныктаган кабелдин электрдик касиеттери өзгөрөт. Микропроцессор суюктукту узундугу боюнча 1 метрлик чечиле турган жерге жайгаштыра алат жана мониторинг тутумдарына же операторлоруна тиешелүү сигнал берет. Сезим кабелдерди түтүктөргө ороп, жер үстүндөгү түтүктөр менен көмүп салууга же түтүктүн ичиндеги конфигурация катары орнотууга болот.

Инфрақызыл радиометрикалык түтүктөрдү текшерүү

Жер астындагы суунун агып кетишинен улам булганган жер астындагы мунай түтүгүнүн аба термограммасы

Инфракызыл термографиялык түтүктөрдү сыноо жер астындагы түтүктүн агып кетишин, эрозиядан улам пайда болгон боштуктарды, түтүктөрдүн жылууланышынын начарлашын жана начар толтурулган жерлерди аныктоодо жана табууда өзүн так жана натыйжалуу деп көрсөттү. Түтүктүн агып кетишинен, суу сыяктуу суюктук түтүктүн жанында түтүк пайда болсо, суюктук кургак топурактан же толтуруудан айырмаланып, жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө ээ болот. Бул агып жаткан жердин үстүңкү температурасынын ар кандай схемаларында чагылдырылат. Жогорку деңгээлдеги инфракызыл радиометр бардык аймактарды сканерлөөгө жана натыйжада алынган маалыматтарды ак-кара сүрөттө ар кандай боз түстөр менен же түстүү сүрөттө ар кандай түстөр менен белгиленген температурасы ар башка болгон сүрөттөр катары көрсөтүүгө мүмкүндүк берет. Бул система жер үстүндөгү энергия схемаларын гана өлчөйт, бирок көмүлгөн түтүкчөнүн үстүндөгү жердин үстүңкү бетинде өлчөнгөн схемалар түтүктөрдүн агып кетишин жана эрозия боштуктарынын пайда болуп жаткандыгын көрсөтүүгө жардам берет; ал жер бетинен 30 метр тереңдиктеги көйгөйлөрдү аныктайт.

Акустикалык эмиссия детекторлору

Суюктуктардан кутулуу суу түтүгүндөгү тешиктен өтүп жатканда, сигналды пайда кылат. Куурдун сыртына бекитилген акустикалык сенсорлор түтүкчөнүн ички ызы-чуусунан баштапкы акустикалык "манжа изин" жаратат. Кан агып кетсе, натыйжада төмөн жыштыктагы акустикалык сигнал аныкталып, анализделет. Баштапкы “манжа изинен” четтөө коңгуроо кагат. Азыр сенсорлор жыштык тилкесин тандоо, убакыттын кечигүү аралыгын тандоо жана башкалар менен жакшыраак иштешет. Бул диаграммаларды айкыныраак жана анализдөөгө жеңилирээк кылат. Фильтр орнотулган жер гео-телефондору суунун агып жаткан жерин аныктоого өтө пайдалуу. Бул казуу баасын үнөмдөйт. Топурактагы суу агымы топурактын же бетондун ички дубалын сүзөт. Бул алсыз ызы-чууну жаратат. Бул ызы-чуу жер бетине чыкканда чирип кетет. Бирок үндүн максималдуу агып чыккан жеринен гана угулат. Күчөткүчтөр жана чыпка ачык ызы-чууну алууга жардам берет. Труба линиясына кирген газдардын кээ бир түрлөрү трубадан чыкканда бир катар үндөрдү жаратат.

Буу сезгич түтүктөр

Бууну сезүүчү түтүктүн агып кетишин аныктоо ыкмасы түтүктүн бүткүл узундугу боюнча түтүк орнотууну камтыйт. Бул түтүк - кабель түрүндө - белгилүү бир колдонууда табыла турган заттар үчүн өтө өткөрүмдүү. Эгерде агып кетсе, анда өлчөнө турган заттар түтүк менен буу, газ түрүндө же сууда эриген абалда болот. Агып кеткен учурда, агып кеткен заттардын бир бөлүгү түтүккө чачырап кетет. Белгилүү бир убакыт өткөндөн кийин түтүктүн ичи түтүктү курчап турган заттардын так сүрөтүн пайда кылат. Датчик түтүгүндөгү концентрациянын бөлүштүрүлүшүн анализдөө үчүн, насос түтүктөгү аба тилкесин туруктуу ылдамдыкта детектордук бөлүктүн жанынан сүрүп чыгарат. Сенсор түтүгүнүн аягындагы детектор бирдиги газ сенсорлору менен жабдылган. Газ концентрациясынын ар бир жогорулашы айкын "агып чыккан чокуга" алып келет.

Була-оптикалык агууну аныктоо

Кеминде эки була-оптикалык агууну аныктоо ыкмасы коммерциялаштырылууда: бөлүштүрүлгөн температураны сезүү (DTS) жана бөлүштүрүлгөн акустикалык Sensing (DAS). DTS методу өткөрүлүп жаткан түтүктүн узундугу боюнча була-оптикалык кабелди орнотууну камтыйт. Өлчөнө турган заттар агып кеткенде кабель менен байланышып, температураны өзгөртүп, лазер нурунун импульсунун чагылышын өзгөртүп, агып кетүүнү билдирет. Жайгашуу жери лазер импульсуну качан чыгарылгандыгы жана чагылышуу аныкталганга чейинки убакыттын узактыгын өлчөө менен белгилүү. Бул зат айлана чөйрөдөн башка температурада болгондо гана иштейт. Мындан тышкары, бөлүштүрүлгөн була-оптикалык температура сезгич техникасы түтүктүн боюндагы температураны өлчөөгө мүмкүнчүлүк берет. Клетканын узундугун сканерлеп, клетчатканын температурасы аныкталып, анын агып кетишине алып келет.

DAS ыкмасы көзөмөлгө алынган түтүктүн узундугу боюнча ушул сыяктуу була-оптикалык кабелди орнотууну камтыйт. Суу түтүгүнөн чыккан заттын термелүүсү лазер нурунун импульсунун чагылышын өзгөртүп, агып кетүүнү билдирет. Жайгашуу жери лазер импульсуну качан чыгарылгандыгы жана чагылышуу аныкталганга чейинки убакыттын узактыгын өлчөө менен белгилүү. Бул ыкманы куурдун температура профилин камсыз кылуу үчүн, бөлүштүрүлгөн температураны сезүү ыкмасы менен айкалыштырса болот.