Способ обнаружения течи в трубопроводе Советский патент 1991 года по МПК F17D5/02 

Изобретение относится к транспорту газа и может быть использовано для контроля состояния многониточных трубопроводов.

Цель изобретения - выявление повреждений в неустановившихся режимах при транспортировании газа по двухтрубной системе параллельных трубопроводов, работающих в одном режиме.

Это достигается тем, что для двухтрубной системы параллельных трубопроводов на концах контролируемых участков вблизи мест соединения труб устанавливают датчики расхода. Величину утечки определяют путем сравнения разности расходов обоих участков, учитывая, что течение газа по каждой трубе происходит в одном режиме

Gy (G8x1 - Свх2) - (6вых1 - Свых2), (1)

где Свх1, GBx2, GBWXI, Свых2 - значения расходов газа на входе и выходе первого и второго контролируемых участков.

Затем анализирует полученный результат путем сравнения с пороговой величиной, выбранной с учетом разброса расходов исправных контролируемых участков. - - утечка отсутствует - утечка в первой трубе (2) утечка во второй трубе Расстояние от начала контролируемого участка до места утечки определяют из общеизвестных уравнений стационарного течения газа в газопроводах высокого давления. Предполагая, что утечка Gy в первой трубе на расстоянии X, записывают следующие уравнения

Р2ВХ - Р2вых G2exiCX + (G1BX - Gy)2C(t- X}.(3)

P вх - Рвых С2вх2СЕ,

где Рвх, Рвых - давление в местах соединения трубопроводов;

С - коэффициент, зависящий от параметров газа и трубы,

О

ся

vj СЯ

о

Е - длина каждого из контролируемых участков.

Сравнивая уравнения (3), после несложных преобразований получают G2exlf- 2GBxiGy(C- X) + G§ (t- X) G2Bx2 I (4)

Из уравнения (4) находят X, учитывая, что Gy определяются по формуле (1). Ввиду малости , расчет упрощают. Решая (4)относительно X находят

у„(6вх2 -GJxi +2GBXiGy)

х 2 Gy GBxi

Подставляя вместо Gy ее значения (1)

после несложных преобразований находят

Y E(G Вх2-Свх1)2-2Свх1 (Свых1-Свых2) 2Свх1 Свх1-Свх2-(Свых1-СВых2)W

Учитывая, что GBxi - GBx2« 2GBxi после деления на величину Свых1 - Свых2, находят окончательную формулу для определения расстояния

1-(7)

(5)

Х-GBx2 GBX

+ 1

Свых1 СВых2

Расчетная формула получена для утечки в первой трубе, нетрудно показать, что аналогичная формула получается, если утечка во второй трубе, в этом случае меняются местами индексы расходов. Как видно из формулы (7) на определение расстояния и величину утечки не влияет режим течения газа.

Анализ выражения (7) и (1) показывает, что утечка обнаруживается, определяется ее место так же в том случае, если вместо расходов измерять пропорциональные им величины. Хотя в этом случае находится по формуле (1) величина, пропорциональная утечке.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего способ обнаружения утечки в трубопроводе.

В параллельных трубопроводах 1 и 2 вмонтированы датчики 3-6 расходов газа, выходы которых подключены к входам сумматоров 7, 8, а входы - к выходу распределителя 10 импульсов, который подключен к входам сумматоров 7, 8, 9 и блока 11 сравнения. Выходы сумматоров 7 и 8 подключены к входам сумматора 9 и блока 12 определения места утечки, который через блок 11 сравнения соединен с выходом сумматора 9.

Устройство функционирует следующим образом.

По сигналу опроса датчиков, поступающего из распределителя 10 импульсов, сигналы, соответствующие величинам расхода газа, поступают из датчиков на входы сум0

5

0

5

0

5

0

5

0

маторов 7 и 8, которые начинают работать с приходом импульса их запуска с блока 10. По окончанию работы сумматоров на их выходах образуются сигналы, соответствующие разности расходов газа, которые поступают на входы сумматора 9 и блока 12 вычисления места утечки. С приходом запускающего импульса их распределителя 10 импульсов сумматор 9 начинает вычитать входные сигналы согласно формуле (1). По окончанию работы сумматора 9 его выходной сигнал, соответствующий величине утечки, поступает на вход блока сравнения.

С приходом запускающего импульса из распределителя 10 импульсов в блоке 11 происходит сравнение поступающего сигнала с пороговым значением. Этот блок принимает решение о наличии или отсутствии утечки. При отсутствии утечки процесс повторяется, т. е. начинается сначала. При наличии утечки в блоке сравнения определяется, к какой трубе она принадлежит и вырабатывается сигнал для запуска блока 12 определения утечки, в котором происходит вычисления по формуле (7). По. окончанию работы этого блока выдается сигнал, соответствующий расстоянию до места утечки. Далее процесс повторяется.

Формула изобретения

1.Способ обнаружения течи в трубопроводе путем определения разности расходов в начале и в конце контролируемого участка трубопровода, отличающийся тем, что, с целью выявления повреждений в неустановившихся режимах при транспортировании газа по двухтрубной системе параллельных трубопроводов, работающих в едином гидравлическом режиме, дополнительно измеряют разность расходов в начале и в конце второго контролируемого участка, разности расходов обоих участков сравнивают и по результатам сравнения определяют поврежденный участок.

2,Способ поп. 1, отличающийся тем, что расстояние от начала контролируемого участка до места утечки определяют по формуле

I

Х

Эах2 Эвх1 Эвых1 Эвых2

+ 1

где t-длина контролируемого участка;

авх1, авх2 - расходы газа в начале первого и второго контролируемого участков;

аВых1, авых2 - расходы газа и в конце первого и второго контролируемого участков.

Изобретение относится к транспорту газа и может быть использовано для контроля состояния многониточных трубопроводов. Цель изобретения - выявление повреждений в неустановившихся режимах при транспортировании газа по двухтрубной системе параллельных трубопроводов, работающих в одном режиме. На концах контролируемых участков вблизи мест соединения труб измеряют расходы газа. Величину утечки определяют путем сравнения разности расходов обоих участков и по результатам сравнения определяют поврежденный участок. Расстояние от начала контролируемого участка до места утечки определяют путем деления длины контролируемого участка на увеличенное на единицу положительное отношение разностей расхода газа соответствующих границ контролируемых участков. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. Ё