Спосіб визначення місця несанкціонованого відбору газового конденсату з транспортуючого трубопроводу

1. Спосіб визначення місця несанкціонованого відбору газового конденсату з транспортуючого трубопроводу, що заснований на вимірюванні ра 3 бору речовини, збільшуючи при цьому інтенсивність гамма-випромінювання. Реєстрація підвищеного рівня гамма-випромінювання дає змогу визначити місце відбору. Однак у випадку несанкціонованого відбору витік речовини крізь під'єднання відбувається нерегулярно, і значного накопичення радіоактивних речовин у місці відбору не буде. Відповідно, практично неможливо забезпечити впевнене визначення місця відбору шляхом реєстрації радіоактивного випромінювання детекторним пристроєм. Крім того, накопичення радіоактивних речовин буде відбуватися на поверхневих тріщинах, зварних швах, ділянках корозії стінок трубопроводу. Це збільшує ймовірність хибного визначення місця відбору та знижує його ефективність. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити спосіб визначення місця несанкціонованого відбору газового конденсату з транспортуючого трубопроводу, який повинен забезпечити можливість визначення місця відбору конденсату і в тому випадку, коли немає постійного витоку речовини. Особливо у разі, коли приєднання до трубопроводу виконано із полімерного матеріалу. Задача повинна вирішуватись шляхом опромінювання середовища навколо трубопроводу потоком нейтронів з наступною реєстрацією розсіяних нейтронів та вимірюванням частоти імпульсів детектора нейтронів. Поставлена технічна задача вирішується запропонованим способом пошуку місць несанкціонованого відбору до трубопроводу газового конденсату, який, як і спосіб, прийнятий за прототип, заснований на вимірюванні радіоактивного випромінювання при пересуванні детекторного пристрою всередині трубопроводу. На відміну від способу-прототипу для визначення місця несанкціонованого відбору середовище навколо трубопроводу опромінюють потоком нейтронів з ізотопного джерела, розташованого всередині пересувного детекторного пристрою, вимірюють частоту імпульсів при реєстрації розсіяних нейтронів, і, за збільшенням частоти імпульсів, визначають місце несанкціонованого відбору газового конденсату. Для реєстрації розсіяних нейтронів можуть бути використані газонаповнені детектори нейтронів типу СНМ-56. Спосіб пошуку місць несанкціонованого відбору ґрунтується на явищі сповільнення нейтронів у полімерних матеріалах, які зазвичай використовуються для під'єднувальних шлангів, а також у газовому конденсаті, що знаходиться всередині під'єднання. Це явище обумовлено значним вмістом водню в цих речовинах. Якщо при пересуванні детекторного пристрою всередині транспортуючого трубопроводу місце несанкціонованого відбору потрапить у потік нейтронів, який випромінюється з ізотопного джерела, то внаслідок сповільнення нейтронів збільшиться частка низькоенергетичних нейтронів у спектрі розсіяння у порівнянні зі спектром розсіяння нейтронів на ґрунті. Детекторний пристрій здійснює реєстрацію нейтронів за допомогою газонаповнених детекторів. Ці детектори мають більшу ефек 66641 4 тивність реєстрації нейтронів з меншою енергією. Відповідно, при збільшенні частки низькоенергетичних нейтронів у спектрі буде збільшуватися частота імпульсів, які реєструються детектором пристрою. Таким чином, збільшення частоти реєстрованих імпульсів є ознакою наявності місця несанкціонованого відбору. При здійсненні пошуку місць несанкціонованого відбору детекторний пристрій пересувається всередині трубопроводу та реєструє й запам'ятовує свою позицію та відповідну частоту імпульсів, реєстрованих детектором. Після проходження заданої ділянки трубопроводу детекторним пристроєм він виймається з трубопроводу та відбувається зчитування й аналіз даних. Місце, де суттєво збільшується частота імпульсів, ідентифікується як місце несанкціонованого відбору. Суть корисної моделі пояснюється графічними матеріалами. На Фіг.1 показана загальна схема пристрою для здійснення способу, що патентується. На Фіг.2 наведено графік розрахункової залежності ефективності реєстрації розсіяних нейтронів газонаповненим детектором. Для здійснення способу можна використати пристрій, який пересувається всередині транспортуючого трубопроводу (див. Фіг.1). На рисунку позначено: 1 - трубопровід; 2 - детекторний пристрій; 3 - під'єднання до трубопроводу; 4 - джерело нейтронів, 5 - газовий конденсат; 6 - блок детекторів; 7 - блок керування; 8 - коліматор; 9 - колімаційний отвір; 10 - шар ґрунту. Зовнішній діаметр корпусу пристрою 2 повинен забезпечувати найменший можливий проміжок між корпусом пристрою та внутрішньою поверхнею трубопроводу 1. як джерело нейтронів 4 використовується ізотопне джерело нейтронів, наприклад, 7 ізотопне Pu-Ве джерело з активністю 3,6410 нейтрон/с. Кадмієвий коліматор 8 має конічні колімаційні отвори 9 і призначений для фокусування пучку нейтронів на області поблизу зовнішньої поверхні трубопроводу. Також, коліматор екранує блок детекторів від прямої дії джерела нейтронів. Блок детекторів 6 містить газонаповнені детектори нейтронів, наприклад, типу СНМ-56 для реєстрації розсіяних нейтронів. Блок керування 7 призначений для зберігання інформації про поточне розташування детекторного пристрою та поточну частоту імпульсів, реєстрованих детекторами. Для виявлення місць несанкціонованого відбору з транспортуючого трубопроводу, пристрій 2 слід розташувати у трубопроводі 1. Пересування детекторного пристрою 2 здійснюється разом з потоком газового конденсату 5. Ізотопне джерело 4 випромінює потік нейтронів, який проходить крізь отвір 9 у коліматорі 8 і опромінює шар ґрунту 10, який прилягає до зовнішньої поверхні трубопроводу 1. Розсіяні нейтрони реєструються блоком газонаповнених детекторів 6. При цьому поточна частота імпульсів, реєстрованих детекторами, разом з поточним розташуванням детекторного пристрою запам'ятовуються блоком керування 7. Якщо у потік нейтронів з коліматора потрапляє полімерний матеріал під'єднання 3 або деякий об'єм газового конденсату у під'єднанні, то збіль 5 шується частота імпульсів, реєстрованих детекторами 6, що запам'ятовуються блоком керування 7. Після проходження заданої ділянки трубопроводу детекторний пристрій 2 виймається з трубопроводу 1, а отримані дані зчитуються з блока керування 7 та аналізуються. За збільшенням частоти імпульсів реєстрованих детекторами встановлюється місце несанкціонованого відбору. Ефективність запропонованого способу для визначення місця несанкціонованого відбору підтверджена математичним моделюванням методом Монте-Карло з використанням програмного коду MCNPX 2.4.0. При моделюванні як під'єднання було використано шланг ПВХ високого тиску з то3 вщиною стінки 10мм та внутрішньому діаметра /4 дюйма. Як модель трубопроводу було використано сталеву трубу з внутрішнім діаметром 100 мм та товщиною стінки 0,8мм. як джерело нейтронів використовувалось модельне ізотопне Pu-Ве дже7 рело з активністю 3,6410 нейтрон/с. Для реєстрації використовувались газонаповнені детектори нейтронів типу СНМ-56. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 66641 6 Згідно з результатами розрахунків різниця у частоті імпульсів за наявності місця несанкціонованого відбору у порівнянні з чистим ґрунтом сягає 65 % (див. графік на Фіг.2). На графіку суцільною лінією показано частоту імпульсів при розсіянні нейтронів на ґрунті. Пунктирною лінією показано частоту імпульсів при розсіянні нейтронів на середовищі в місці несанкціонованого відбору. Таким чином, реалізація технічного результату дозволяє впевнено реєструвати неметалеві полімерні елементи під'єднання та ділянки під'єднання, заповнені газовим конденсатом, підтверджує ефективність способу, що патентується, для визначення місця несанкціонованого відбору газового конденсату з транспортуючого трубопроводу. Джерела інформації: 1. Патент РФ 2197679 С2, МПК 7F17D5/02, 2003р. 2. Патент України 32960А МПК Е21В47/00, 2001р. 3. Патент РФ 2159930 С1, МПК G01N23/00, G01T1/167, 2000р. (прототип). Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601