Способ автоматического определения возникновения аварии в магистральном газопроводе Советский патент 1992 года по МПК F17D5/02 

раниченному двумя контролируемыми узлами.

Первый участок ограничен узлами а и Ь. Для его контроля используют датчики давления 6 узлов а и Ь и датчик расхода 7 узла а. Сигнал от датчика давления 6 п узле а поступает в блок 4, где запоминают его изменения на заданном промежутке времени, а затем содержание памяти блока 4 передают о первый блок 5. Сигнал от датчика расхода 7 узла а поступает в блок 3, где его преобразуют и подают в блок 4, где запоминают его изменение на заданном промежутке времени, а затем содержащуюся в памяти блока 4 информацию в определен- ный момент времени передают в первый блок 5. Сигнал от датчика 6 давления узла Ь поступает в блок 2, где его преобразуют и подают в блок 4, где запоминают изменение этого сигнала в течение заданного промежутка времени, а затем в определенный момент времени из памяти блока 4 содержимое передают в первый блок 5. Реализация каждого сигнала, поступающего в первый блок 5, соответствует одному и тому же промежутку времени. В первом блоке 5 определяется алгебраическая сумма поступившего сигнала.

В случае, если абсолютная величина алгебраической суммы сигналов в каждый момент рассматриваемого промежутка времени, не превосходит заданной пороговой величины, определяемой погрешностями в реализации необходимых преобразований в блоках 2 и 3, то это означает, что на участке а, Ь не имеет место авария, в противном случае она имеет место.

Формирование операторов преобразований, реализуемых в блоках 2 и 3. осуществляют з соответствии с выражениями, полученными для изображений по Лапласу, которые имеют следующий вид:

Pa(S)-V/ag(S)Ga(S)-Wbp(S) Pb(S)0. (1) где S - комплексная переменная преобразования Лапласа:

Pa(S), Pb(S) - давление в точках а и Ь;

Ga(S)- расход входящего потока газа;

Wag(S). Wbp(S) - передаточные функции первого участка.

Второй участок ограничен узлами Ь и с. Для его контроля используют датчики 6 давления узлов а, Ь и с и датчик 8 расхода газа, отбираемого из узлов Ь. В случае, если в этом узле отсутствует отбор, то в этом случае датчик 8 отсутствует и в блок-схеме вся цепь блоков, преобразующих сигнал блока 8, отсутствует.

Сигнал от датчика 6 давления узла а поступает в блок 1. где его преобразуют и подают в блок 4, где запоминают его изменение на заданном промежутке времени, а затем содержание памяти блока 4 передают во второй блок 5, сигнал от датчика 6 давления в узле Ь - в блок 4, где запоминают его изменения на заданном промежутке времени, а затем в определенный момент содержания памяти блока 4 передают во второй блок 5.

Сигнал от датчика 8 расхода узла Ь поступает Б блок 3, где его преобразуют и подают в блок 4, где запоминают его изменения на заданном промежутке времени, а затем содержание памяти блока 4 в определенный момент передают во второй блок 5.

Сигнал от датчика б давления узла с поступает в блок 2, где его преобразуют и подают в блок 4, где запоминают его изменения на заданном промежутке времени, а затем содержание памяти блока 4 в определенный момент передают во второй блок 5.

Реализация каждого сигнала, поступающего во второй блок 5, соответствует одному и тому же промежутку времени.

Во втором блоке 5 определяется алгебраическая сумма поступивших сигналов. В случае, если абсолют1 ая величина алгебраической суммы сигна ов в каждый момент рассматриваемого промежутка времени, не превосходит заданной пороговой величины, определяемой погрешностями в реализации необходимых преобразований в блоках 1, 2 и 3, то это означает, что на участках Ь. с не имеет место авария, в противном случае она имеет место.

Формирование операторов преобразований, реализуемых в блоках 2 и 3, осущест- влчют в соответствии с выражениями, получаемыми для изображений по Лапласу, которые имеют следующий вид:

Wap(S) Pa(S) Pb(S)+Wcp(S)Pc(S)-Wbg(S) Јb(S)0, (2)

где Pa(S). Pb(S), Pc(S) - давление в точках а. b и с;

Gfo(S) - расход отбираемого в узлах контроля газа:

Wap(S). Wcp(S), Wbg(S) - передаточные Функции соответствующих участков.

Контроль последующих участков (с d и т.д.) производят таким же образом, как и участка be.

Контроль за состоянием трубопровода осуществляют путем периодического последовательного просмотра информации, содержащейся в блоках 5.

Для реализации устройства в соответствии с предлагаемой блок-схемой могут быть использованы следующие элементы.

В качестве датчиков 6, 7 и 8 могут быть использованы стандартные датчики, которые применяют в настоящее время для измерения давлений и расходов в узлах контроля. Узлами контроля на магистральных газопроводах являются, во-первых, места,где каждая отдельная труба газопровода отходит от общего коллектора компрессорной станции, а, во-вторых, крановые площадки, расположенные с определенным интервалом по трассе газопровода, где измеряют давление и температуру, а также, если имеется отвод, то расход газа на отводе.

Преобразователи 1, 2 и 3 сигналов, поступающих отдатчиков расхода и давления, реализуют и использованием аналоговых элементов, позволяющих схемно реализовать передаточные функции с помощью фильтров и фазовых звеньев.

Параметры фильтров зависят от состояния участка, определяемого коэффициентом гидравлического сопротивления, а также средней температурой и давлением - параметрами газа. В процессе нормальной эксплуатации эти параметры могут меняться, поэтому параметры фильтров периодически должны меняться.

Для реализации блоков 4 и 5 могут использоваться телемеханические системы, применяемые для сбора и передачи информации, где имеются интеллектуальные контролирующие пункты, содержащие микропроцессорные средства, позволяющие запоминать изменение давления и расход во времени и периодически передавать ее по каналам связи и пункт управления, где также содержатся микропроцессорные средства, обеспечивающие прием информации от блоков 4, их обработку с целью диагностики состояния каждого участка в соответствии с требованиями способа.

Формула изобретения Способ автоматического определения возникновения аварии в магистральном газопроводе, заключающийся в измерении давления и расхода при помощи-датчиков давления и расхода и их преобразовании отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения аварии, контроль газопровода осуществляют отдельно по

каждому участку, ограниченному датчиками давления, причем на первом участке измеряют дополнительно расход входного потока с помощью датчика расхода, а на последующих участках измеряют дополнительно расход в контролируемых узлах отбора, при этом сигналы, используемые для контроля первого участка, преобразуют так, чтобы удовлетворить следующему уравнению:

Pa(S)-Wag(S)Ga(S)-Wbp(S)Pb(S)0. где S - комплексная переменная преобразования Лапласса, Pa(S) и Pb(S) - давления в начальной и конечной точках первого участка;

Ga - расход входящего потока газа: Wag(S) и Wbp(S) - передаточные функции первого участка, а для второго и последующих участков, сигналы преобразуют так, чтобы удовлетворить следующему уравнению:Wap(S) Pa(S)-Pb(S)+Wcp(S)Pc(S)-Wbg(S) Gfb(S)0.

где Pa(S), Pb(S) и Pc(S) - давления в трех последовательных точках трубопровода;

G b(S) - расход газа, отбираемого в уз- лах;

Wap(S). Wcp(S), Wbg(S) - передаточные функции соответствующих участков,

при этом алгебраическое суммирование осуществляют посредством сумматора, а по величине отклонения суммы от нулевого значения судят об отсутствии аварии на трубопроводе.

Изобретение относится к дистанционному контролю состояния магистрального газопровода. Цель изобретения - повышение достоверности определения аварии. Для определения наличия аварии на участке магистрального газопровода осуществляют контроль по каждому участку при помощи датчиков давления, причем на первом участке измеряют дополнительно расход входноИзобретение относится к дистанционному контролю состояния магистрального газопровода. Целью изобретения является повышение достоверности определения аварии. На чертеже представлена блок-схема, реализующая способ. На блок-схеме показаны блоки 1. 2 преобразования давлений, блок 3 преобразования расходов; блоки 4 запоминания изменения входного сигнала во времени, блоки 5 алгебраического суммирования и го потока с помощью датчика расхода, а ю последующих - в контролируемых узлах отбора. Сигналы, используемые для контроля первого участка преобразуют так, чтобы удовлетворить следующему уравнению: Pa(S)-Wag(S) Ga(S)- Wbp(S) Pb(S)0. где S - комплексная переменная преобразования Лапласса; Ра(5)и Pb(S)-давление в начальной и конечной точках первого участка; Ga - расход входящего потока газа; Wag(S) и Wbp(S) - передаточные функции первого участка, а для второго и последующих участков, сигналы преобразуются так, чтобы удовлетворить следующему уравнению, Wap(S)Pa(S)-Pb(S)+Wcp(S)Pc(S)-Wbg(S)x xGfo(SH), где Pa(S), Pb(S) и Pc(S) - давление в трех последовательных точках трубопровода; Gb - расход газа, отбираемого в уз- flax.Wap(S), Wcp(S). Wbg(S) - передаточные функции соответствующих участков. Алгебраическое суммирование определяют посредством сумматора, а по величине отклонения суммы от нулевого значения судят об отсутствии аварии на трубопроводе. 1 ил. определения наличия аварии на участке, контролируемые узлы магистрального газопровода а, Ь, с. Между узлами находятся контролируемые участки; ab, be и т.д. В контролируемых узлах установлены датчики 6 давления, датчик 7, формирующий сигнал, соответствующий величине расхода, входящего в участок трубопровода потока газа, датчики 8 расхода, формирующие сигнал, соответствующий величине расхода газа на отводах. Устройство, реализующее способ, осуществляет контроль по каждому участку, огЁ VJ О ел о о XI