Спосіб контролю гідравлічного стану магістрального трубопроводу

Спосіб контролю гідравлічного стану магістрального трубопроводу, за яким вимірюють тиск і температуру на початку і в КІНЦІ контрольованої ділянки трубопроводу, який відрізняється тим, що додатково визначають витрату газу на вході контрольованої ділянки й абсолютну ЩІЛЬНІСТЬ газу, розраховують газову постійну, середнє і приведене значення тиску і температури на ДІЛЯНЦІ І розраховують коефіцієнти гідравлічної ефективності кожної ділянки трубопроводу по формулах 0,04Рпр+0,41 -0,61 Z=1-P n т=0,166 1 tip 0,322* 103Тср+1,75*10-7Р,ер 02 Передбачуваний винахід відноситься до трубопровідного транспорту і може бути використаний для контролю стану - забруднення внутрішньої поверхні труб ДІЛЬНИЦІ трубопроводу між двома компресорними станціями за значенням коефіцієнта гідравлічної ефективності Чеор' ZRT c p IQ 2 де ' Z - коефіцієнт стискальності газу, m - динамічна в'язкість газу, кгс с/м2, ^т -теоретичний коефіцієнт гідравлічного опору трубопроводу, Я.факт - фактичний коефіцієнт гідравлічного опору трубопроводу, Еф - коефіцієнт гідравлічної ефективності трубопроводу, РпР - приведене значення тиску газу, ТПр - приведене значення температури газу, Тср - середнє значення температури газу на ДІЛЯНЦІ трубопроводи, К, Рср - середнє значення тиску газу на ДІЛЯНЦІ трубопроводу, кгс/см2, D - діаметр трубопроводу на контрольованій ДІЛЯНЦІ, м, Q - витрата газу на вході трубопроводу кг/с , f - площа поперечного перерізу труби, м 2 , g - прискорення вільного падіння, д=9,8м/с2, R - газова постійна, кгс м/(кг К), - кожний із розрахованих коефіцієнтів гідравлічної ефективності порівнюють із установленими для даної ділянки трубопроводу значеннями, і сигналізують про забруднення трубопроводу якщо значення коефіцієнта гідравлічної ефективності хоча б однієї з ділянок менше встановленого для нього значення , Відомий спосіб діагностики пдратоутворення в газопроводі (А с СРСР №1295137, кл F17D5/00, БВ №9, 1987) принаймні, у дві точки якого подають по каналах інгібітор пдратоутворення, що полягає у вимірі тисків в цих точках газопроводу, визначенні перепаду тиску між ними і порівнянні О CO CO 34697 рюють, при цьому розподіл відрізків ДІЛЬНИЦІ роблять доти поки обидві половини досліджуваного ДІЛЬНИЦІ не виявляться забрудненими Даний спосіб визначення забруднення магістрального газопроводу так само, як і спосіб контролю гідравлічного стану магістрального трубопроводу, який заявляється, включає вимір тиску і температури газу на початку і наприкінці контрольованої ДІЛЬНИЦІ трубопроводу Однак, відсутність визначення розходу газу на початку контрольованої ДІЛЬНИЦІ й абсолютної щільності газу, розрахунку коефіцієнта гідравлічної ефективності ДІЛЬНИЦІ трубопроводу, порівняння його з установленим для даного трубопроводу значенням, і сигналізації про забруднення трубопроводу при значенні його коефіцієнта гідравлічної ефективності, меншому встановленого значення різко знижують можливості застосування способу, тому що проведення вимірів температури і теплового потоку на ЗОВНІШНІЙ поверхні трубопроводу і проведення розрахунків по відомому способі вимагає великих матеріальних і часових витрат і тому спосіб не може бути Відомий спосіб діагностики відкладення гідраефективно використаний для оперативного конттів або парафінів у трубопроводі транспорту нафролю гідравлічного стану магістрального труботи або газу (А с №1665176, кл F17D5/00, БВ проводу і визначення забрудненості його дільниць №27, 1991), що полягає у вимірі розходу транспоі не забезпечує достатню точність тому що рертуємого потоку при ЗМІНІ значення керуючого зультати вимірів залежать від ряду показників, не впливу на виконавчий механізм, установлений на врахованих у даному способі, наприклад, виду і трубопроводі визначенні відношення збільшення характеристик грунту, глибини залягання трубокеруючого впливу на виконавчий механізм і відпопроводу і тому подібного відне збільшення розходу і порівнянні отриманого результату з нормативним значенням, по якому У основу передбачуваного винаходу поставсудять про наявність гідратних або парафінових лена задача удосконалення способу контролю відкладень гідравлічного стану магістрального трубопроводу шляхом розширення можливостей способу за раДаний спосіб діагностики відкладення гідратів хунок оперативного контролю гідравлічного стану або парафінів у трубопроводі транспорту нафти магістрального трубопроводу шляхом оцінки його або газу так само, як і спосіб контролю гідравлічкоефіцієнта гідравлічної ефективності в темпі збоного станумагістрального трубопроводу, що заявру оперативної інформації для диспетчерського ляється, призначений для визначення забрудненкерування, що дозволяє виявити забруднення ня газопроводу зокрема через відкладення гідраокремих його дільниць тів і парафінів у трубопроводі, і включає вимір розходу газу Однак, визначення відкладень гідратів і Поставлена задача вирішується тим, що у віпарафінів тільки в порівнянні відношення збільдомому способі контролю гідравлічного стану магішення величини керуючого впливу на виконавчий стрального трубопроводу, що включає вимір тиску механізм і відповідного збільшення величини розі температури на початку і КІНЦІ контрольованої ходу з нормативним значенням, і відсутність виміДІЛЬНИЦІ трубопроводу, ВІДПОВІДНО до винаходу ру температури і відсутність визначення абсолютдодатково визначають розхід газу на початку конної щільності газу різко знижують ефективність трольованої ДІЛЬНИЦІ й абсолютної щільності газу, способу тому що, з одного боку, зазначене віднообчислюють газову постійну, середнє і приведене шення залежить від характеристик конкретного значення тиску і температури на дільниці і розравиконавчого механізму а, з іншого боку самий ховують коефіцієнти гідравлічної ефективності розхід залежить від фізико-хімічних характеристик кожної ділянки трубопроводу по формулах газової суміші і змінюється при їхній зміні 0,04Р р р + 0,41 • - 0,61 Найбільш близьким по технічній сутності є спосіб визначення забруднення магістрального Z = 1-P,пр газопроводу (А с №1247624, кл F17D5/00, БИ т пр №28, 1986) шляхом виміру тиску газу на початку і = 0,166 + 0,322 * 10 %p + 1,75* 10 7 P cp , кінці досліджуваної дільниці, розподілу досліджуваної ДІЛЬНИЦІ навпіл і виміру на початку і наприкі6,0 3 2 nAC -/i21,6Dm нці кожної половинки температури навколишнього 0,067 + -!середовища, температури і ЩІЛЬНОСТІ теплового І2 О D) потоку на ЗОВНІШНІЙ поверхні газопроводу розра^теор f gD хунку в цих точках температури на ЗОВНІШНІЙ пове"факт ZRT c p IQ 2 рхні газопроводу, зіставлення розрахованих значень температур з обмірюваними і визначення за '•теор результатами зіставлення забрудненої половини ДІЛЬНИЦІ на котрій зазначені вище операції повто^факт його з нормативним значенням, при цьому, по перевищенню перепаду тиску над нормативним значенням, судять про забруднення між точками введення інгібітору, по зменшенню - про пдратоутворення після другої точки введення інгібітору, а для контролю перепаду тиску використовують лінії введення інгібітору в інтервалах припинення подачі по ним потоку інгібітору Даний спосіб діагностики пдратоутворення в газопроводі так само, як і спосіб контролю гідравлічного стану магістрального трубопроводу, що заявляється, включає вимір тиску однак відсутність виміру температури і визначення розходу газу на початку контрольованої ДІЛЬНИЦІ Й абсолютної ЩІЛЬНОСТІ газу, визначення коефіцієнтів гідравлічної ефективності кожної нитки ДІЛЬНИЦІ і порівняння кожного з коефіцієнтів гідравлічної ефективності з установленим для даної нитки значенням, у результаті якого виноситься рішення про стан ДІЛЬНИЦІ труби, різко знижують ефективність способу 34697 в кожному циклі збору оперативної інформації для де: диспетчерського керування вимірюють тиск і темZ - коефіцієнт стискальності газу; пературу газу на початку і у кінці контрольованої m - динамічна в'язкість газу, кгс с/м2; дільниці і визначають масовий розхід і абсолютну >ьТЄОр - теоретичний коефіцієнт гідравлічного щільність транспортуємого газу на вході дільниці опору трубопроводу; трубопроводу. Визначення масового розходу й ^факт - фактичний коефіцієнт гідравлічного абсолютної щільності газу на початку дільниці роопору трубопроводу; блять або шляхом заміру, при наявності відповідЕф - коефіцієнт гідравлічної ефективності труних технічних засобів, або шляхом розрахунку, при бопроводу, цьому масовий розхід газу визначають у кожному РПр - приведене значення тиску газу; циклі збору оперативної" інформації в результаті Тпр - приведене значення температури газу; розрахунку транзитного балансу газу, а абсолютну Тер - середнє значення температури газу на щільність транспортуємого газу розраховують на дільниці трубопроводу, К; підставі лабораторного аналізу складу потоків газу Рср - середнє значення тиску газу на дільниці або при ЗМІНІ кількості газу, що надходить від джетрубопроводу, кгс/см ; рел, або при зміні джерела постачання газу. D - діаметр трубопроводу на контрольованій Розрахунок коефіцієнтів гідравлічної ефективдільниці, м; ності здійснюєтьсяпо формулах, виведеним із Q - розхід газу на вході в дільницю трубопрорівнянь руху і нерозривності газодинаміки І рівнянводу, кг/с; ня стану газу (Трубопровідний транспорт нафти і f - площа поперечного перетину труби, м 2 ; газу. Під загальною редакцією проф. В.А. Юфина. g - прискорення вільного падіння, g = 9,8м/с2; М., "Надра", 1978, с 199 - 222). Розрахунок коефіR - газова постійна, кгс м/(кг К), цієнтів гідравлічної" ефективності роблять окремо кожний із розрахованих коефіцієнтів гідравлічпо кожній дільниці або по кожній нитці, якщо труно! ефективності порівнюють із установленими бопровід багатониточний. Попередньо визначають для даної дільниці трубопроводу значеннями, і сигналізують про забруднення трубопроводу, якщо значення газової постійної, середнє і приведене 1 значення коефіцієнта гідравлічної ефективності значення тиску і початкове значення середньої хоча б однієї з дільниць менше встановленого для температури на дільниці по формулах: нього значення. 5 = р /1,205 Введення визначення розходу газу на початку R = 29,4 /5 J контрольованої ДІЛЬНИЦІ та абсолютної щільності РкР = 47,9 - S j газу, розрахунку коефіцієнта гідравлічної ефективТ к р = 162,8(0,613 + 5) ності дільниці трубопроводу по приведених формулах, порівняння його з установленим для даної ер дільниці значенням і сигналізація про забруднення трубопроводу при значенні його фактичного коефіцієнту гідравлічної ефективності, меншому вста_cp_ новленого значення, дозволяє оперативно визназ кр чати забруднення дільниць магістрального трубот, проводу і сигналізувати про це, що дає можливість ф теро вчасно вживати заходів по підтримці кожної діль2 0-0,106 • It)' • B\ m T V •=т тая « T , /T^: 2: - 1-Р„р • ((0,01 * Рвр + 0, m; = 0,166 + 0,322* 1 0 ° * ^ + 1 , 7 5 МО'7 *Р Д™Р: * 0.О67 ' (12 і ,6 - D * m /Q + 6,0 / D?2 Вихід Фіг. Комп'ютерна верстка Е. Гапоненко Підписано до друку 05 07,2003 Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелеістуальної власності, Львівська площа, 8, м. Киш, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул. Артема, 77, м Київ, 04050, Україна