Электрическая модель статического метода определения места негерметичности участка трубопроводной системы

Несмотря на то, что предлагаемый метод позволяет одно­значно определить место негерметичности трубопровода в стати­ческом состоянии, он довольно сложен, требует привлечения достаточно большого количества оборудования и не позволяет произвести предварительную оценку места расположения негер­метичности, произвести рациональную расстановку персонала с целью более тщательного наблюдения за местом выхода закачи­ваемого продукта.

Предлагается электрическая модель указанного метода, в ко­тором, исходя их подобия электрических цепей и гидравличе­ских систем, полагается, что давление гидравлической системы р соответствует ЭДС электрической цепи Е, а расход в гидравли­ческой системе Q соответствует силе тока в электрической цепи I. Гидравлическое сопротивление трубопровода будет соот­ветствовать нелинейному в общем случае сопротивлению элек­трической цепи R.

Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из двух источ­ников напряжения Е1 и E2, включенных встречно, и сопротив­ления R (рисунок ниже).

Электрическая модель участка трубопроводной системы с утечкой

1 - 0091

Допустим, что утечка тока через сопротивление утечки R происходит в точке С, которая делит сопротивление R на R1 от точки А до точки С и (R - R1) от точки С до точки В, в кото­рых протекают измеряемые амперметрами токи I1 и I2 соответ­ственно. Очевидно, что потенциал в точке С будет:

UC = E1 - I1R1

Uc = E2 - I2(R- R1).

Принимаем nR = R1 и составляем уравнение для двух участ­ков электрической цепи:

n = E1 - E2 + I2R / R(I1 + I2)

Для определения R рассмотрим электрические схемы с под­ключением только одного источника напряжения с разных сто­рон (рисунок ниже).

Рассматривая последние схемы с учетом сопротивления утеч­ки R, можно составить систему уравнений

1 - 0092

Решая систему уравнений, связывающую неизвестные пара­метры этих схем (n, R, R), можно определить место утечки и величину утечки тока в электрической цепи, и место негерме­тичности и величину утечки участка трубопроводной системы.

Электрические схемы для определения R

1 - 0092

Таким образом, предложены высокоэффективные методы и устройства, обеспечивающие более точное определение места негерметичности трубопроводов в статическом и динамическом состояниях, рассмотрена электрическая модель одного из мето­дов, позволяющая значительно ускорить нахождение места не­исправности.

Разработан высокочувствительный, с регулируемой чувстви­тельностью дифференциальный датчик повреждения трубопро­вода, устанавливаемый на потоке; указана необходимость в установке разработанных датчиков повреждения на границах температурной неоднородности, какими, в частности, являются подводные переходы, на основании чего предложено внести до­полнение в РД 51-2-95 «Регламент выполнения экологических требований при размещении, проектировании, строительстве и эксплуатации подводных переходов магистральных газопрово­дов».

Рейтинг@Mail.ru