Selection of flow transducers for leak detection systems in main oil pipelines and oil product pipelines
Authors: Аралов Олег Васильевич , Буянов Иван Владимирович , Яровой Артемий Тимофеевич , Филиппов Сергей Владимирович , Ключников Глеб Николаевич 
Published: May 2022

Основным источником исходных данных для алгоритмов систем обнаружения утечек в магистральных трубопроводах являются преобразователи расхода жидкости. В научной литературе подробно описываются принцип действия, требования к установке расходомеров, порядок контроля их метрологических характеристик, но недостаточно освещен вопрос выбора преобразователей расхода для эффективной работы указанных систем. Авторами поставлена цель - провести комплексную оценку преобразователей расхода разных типов с точки зрения их пригодности для построения измерительных каналов расхода при проектировании и внедрении систем обнаружения утечек на участках магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов. В рамках работы выполнен анализ отечественной и зарубежной нормативной базы, а также научных работ по теме исследования. На основании анализа методов и подходов при реализации различных технологий измерений расхода жидкости, исходя из требований к значению предельной чувствительности систем обнаружения утечек, обоснован выбор ультразвуковых и кориолисовых массовых преобразователей расхода как наиболее приемлемых для применения в указанных измерительных каналах. Представленные результаты предлагается использовать в качестве требований к следующим характеристикам измерительных каналов расхода для обеспечения готовности технологических участков магистральных трубопроводов к внедрению систем обнаружения утечек: пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений объемного/массового расхода, разрешающая способность, точность фиксации временной метки измерений и ряда других.

Liquid flow transducers are a main initial data source for algorithms of leak detection systems in main oil pipelines. An operating principle, requirements to flow transducers installation, a control procedure for their metrological characteristic are explained in details in scientific literature; however, an issue of flow transducers selection for effective operation in the mentioned systems is not clarified sufficiently. The authors’ target goal consists in integrated evaluation of flow transducers of various types with regard to their suitability for generating measuring flow channels during design and implementation of leak detection systems in sections of main oil pipelines and oil product pipelines. In course of the work, home and foreign regulatory framework, as well as research papers on the research topic were analyzed. Selection of ultrasound and coriolis mass flow transducers as mostly acceptable for application in the above mentioned measuring channels was justified based on the analysis of methods and approaches for implementation of various liquid flow measurement technologies, relying on requirements to the ultimate sensibility of leak detection systems. The results are proposed to use as requirements to the following characteristics of flow measuring channels to provide readiness of process sections of pipelines for leak detection systems implementation: limits of allowable main reduced error of volumetric/mass flow measurement, resolving ability, accuracy of measurement temporary mark capture and some others.