Способ оценки параметров движения средств очистки и диагностики (СОД) по трубопроводу Российский патент 2017 года по МПК F16L5/00 

Изобретение относится к способу автоматизации процесса оценки параметров движения средств очистки и диагностики (далее СОД) по трубопроводу в зависимости от режима работы трубопровода и свойств перекачиваемого продукта для совершенствования процесса планирования и проведения диагностики магистральных трубопроводов.

Известна система интерпретации данных внутритрубного обследования трубопроводов (варианты) (RU 27708 U1, МПК G01N 27/72, G01M 3/00, G01N 29/00, приоритет с 13.08.2002), включающая в себя накопитель цифровых данных внутритрубного обследования трубопроводов, вычислительную систему, включающую в себя средства совмещения или сравнения данных от электромагнитно-акустических или иных ультразвуковых датчиков ультразвукового обследования с данными ультразвукового обследования или с данными магнитного обследования трубопровода.

Известен способ аналитической диагностики разрушающего давления трубопроводов с поверхностными дефектами (RU 2240469 С1, МПК F16L 5/00, приоритет с 25.09.2003), заключающийся в измерении геометрических параметров дефекта и трубопровода в месте локализации дефекта, сравнении текущего рабочего давления трубопровода с разрушающим давлением, которое определяют математически, и по результатам сравнения принимают решение о возможности эксплуатации дефектного участка трубопровода или о необходимости снижения рабочего давления и выводе данного участка в ремонт.

Известен способ определения глубины залегания дефекта (RU 2437081 С1, МПК G01N 23/18, приоритет с 02.06.2010), заключающийся в сравнении изображений дефекта на двух отличающихся различной геометрией просвечивания снимках и отличающийся тем, что устанавливают на контрольный участок изделия со стороны источника излучения образец - имитатор дефектов, имеющий эталонный дефект, соответствующий по размеру реальному выявленному на снимке дефекту, глубина залегания которого подлежит определению, затем проводят двойное просвечивание без изменения направления излучения при различных расстояниях от источника излучения до контролируемого образца, после чего замеряют размеры изображений эталонных и реальных замеров.

Вышеуказанные технические решения не обеспечивают оценки движения СОД по трубопроводу в зависимости от следующих параметров: режим работы трубопровода, свойства перекачиваемого продукта.

Технический результат заявленного изобретения состоит в том, что способ оценки параметров движения СОД по трубопроводу оптимизирует временные затраты и совершенствует процесс планирования и проведения диагностики магистральных трубопроводов

Технический результат заявленного способа достигается тем, что создан способ оценки параметров движения СОД по трубопроводу в зависимости от режима работы трубопровода и свойств перекачиваемого продукта, в котором используют рабочую станцию с программой, реализующей расчет параметров движения СОД и сервер базы данных с информацией об магистральных нефтепроводах (далее МН), участках нефтепроводов, трубных секциях, при этом оценку параметров движения СОД производят по следующим этапам:

- загрузка данных об участке нефтепровода, трубных секциях, их параметрах, таких как толщина стенки, длина, диаметр, параметрах СОД, таких как тип, вес, суммарная площадь перепускных отверстий (f_oi), параметрах нефти, таких как расход нефти (Q) на участке пропуска, кинематическая вязкость, температура, давление нефти в трубе в начале участка: (v₁, T₁, P₁) и в конце участка СОД: (v_n, T_n, P_n) вводят из набора данных информацию для определенного МН или базы данных, а также с помощью интерфейса пользователя;

- расчет вязкости, температуры, давления, перетоков в каждой трубной секции:

температуру в каждой секции рассчитывают линейной аппроксимацией по формуле:

где Т₀ - температура нефти в начале участка пропуска СОД, °C,

T₁ - температура нефти в конце участка пропуска СОД, °C,

l_i - дистанция от камеры пуска до i-й трубной секции, м,

L - длина всей дистанции пропуска СОД.

Дистанция трубной секции, в которой находится СОД в заданный момент времени (τ_n), от камеры пуска определяется формулой:

где - длина i-й трубной секции,

n - количество трубных секций от камеры пуска до точки участка МН в заданный момент времени.

Способ оценки параметров движения средств очистки и диагностики (СОД) по трубопроводу в зависимости от режима работы трубопровода и свойств перекачиваемого продукта для совершенствования процесса планирования и проведения диагностики магистральных трубопроводов обеспечивает автоматизацию параметров движения различных типов и типоразмеров СОД по трубопроводу, полностью заполненному нефтью (без самотечных участков), а именно обеспечивает автоматический расчет следующих параметров движения:

- скорость движения СОД в каждой секции трубопровода участка МН, м/с;

- средняя скорость движения СОД на участке расчета, м/с;

- время прохождения СОД начала каждой секции трубопровода с момента запуска;

- дата и время прихода СОД в приемную камеру.

Реализация заявленного изобретения напрямую связана с техническим результатом. Процедура планирования и проведения диагностики магистральных трубопроводов требует точности в определении сроков. Дата начала и конца проведения диагностики согласовывается со службами, обслуживающими магистральные трубопроводы, так как, несмотря на то что диагностика магистральных трубопроводов обязательна, она требует временных и материальных затрат на подготовительные работы, такие как: в местах установки камер приема/пуска СОД освобождение магистрального трубопровода от грунта и изоляции; установка камер приема/пуска СОД, очистка диагностируемого участка от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПВ) на стенке магистрального трубопровода; калибровка очищенного диагностируемого участка и контроль качества очистки устройством для контроля качества очистки магистрального трубопровода; доставка диагностического оборудования на диагностируемый участок.

Заявленное изобретение дает возможность для оптимизации временных затрат и совершенствования процесса планирования и проведения диагностики магистральных трубопроводов. Диагностика или проверка технического состояния магистральных трубопроводов проводится периодически. Конструкция каждого участка магистрального трубопровода уникальна: количества секций, трубный прокат, толщина стенки, степень износа, кривизна трубопровода. В процессе диагностики магистрального трубопровода используют внутритрубные дефектоскопы, определяющие наличие дефектов; приборы для определения положения трубопровода для определения пространственного положения магистрального трубопровода. Сбор материалов о пропуске диагностической информации происходит путем записи на бортовые носители, которыми снабжены внутритрубные приборы. Информацию с бортовых носителей информации переносят на внешние носители и подвергают всестороннему анализу. Информация о нескольких прогонах с одного и того же участка магистрального трубопровода одним и тем же СОД дает уникальные данные об особенностях геометрии участка трубопровода, о скорости движения СОД в каждой секции трубопровода участка МН; о средней скорости движения СОД на участке расчета; о времени прохождения СОД начала каждой секции трубопровода с момента запуска; о дате и времени прихода СОД в приемную камеру; об угле наклона трубной секции МН к горизонту.

Перечисленные выше действия и процедуры дают уникальную возможность для оптимизации временных затрат и совершенствуют процесс планирования и проведения диагностики магистральных трубопроводов, тем самым обеспечивают технический результат заявленного изобретения.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к способу автоматизации процесса оценки параметров движения средств очистки и диагностики (далее СОД) по трубопроводу в зависимости от режима работы трубопровода и свойств перекачиваемого продукта для совершенствования процесса планирования и проведения диагностики магистральных трубопроводов, и обеспечивает автоматизацию параметров движения различных типов и типоразмеров СОД по трубопроводу, полностью заполненному нефтью.

Способ оценки параметров движения средств очистки и диагностики (СОД) по трубопроводу в зависимости от режима работы трубопровода и свойств перекачиваемого продукта для совершенствования процесса планирования и проведения диагностики магистральных трубопроводов, в котором используют рабочую станцию с программой, реализующей расчет параметров движения средств очистки и диагности по трубопроводу и сервер базы данных с информацией о магистральных нефтепроводах, участках нефтепроводов, трубных секциях, при этом оценку параметров движения СОД производят по следующим этапам:

загрузка данных об участке нефтепровода, трубных секциях, их параметрах, таких как толщина стенки, длина, диаметр, параметрах средств очистки и диагностики, таких как тип, вес, суммарная площадь перепускных отверстий, параметрах нефти, таких как расход нефти на участке пропуска, кинематическая вязкость, температура, давление нефти в трубе в начале участка и в конце участка, вводят из набора данных информацию для определенного магистрального нефтепровода или базы данных, а также с помощью интерфейса пользователя;

расчет вязкости, температуры, давления, перетоков в каждой трубной секции:

температуру в каждой секции рассчитывают линейной аппроксимацией по формуле

где Т₀ - температура нефти в начале участка пропуска СОД, °С,

T₁ - температура нефти в конце участка пропуска СОД, °C,

l_i - дистанция от камеры пуска до i-й трубной секции, м,

L - длина всей дистанции пропуска СОД,

дистанция трубной секции, в которой находится СОД в заданный момент времени (τ_n), от камеры пуска определяется формулой

где - длина i-й трубной секции,

n - количество трубных секций от камеры пуска до точки участка МН в заданный момент времени.