СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ И МЕСТА УТЕЧКИ В МАГИСТРАЛЬНОМ ТРУБОПРОВОДЕ МЕЖДУ ДВУМЯ СМЕЖНЫМИ НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ НАСОСНО-ТРУБОПРОВОДНОГО КОМПЛЕКСА ПО ПЕРЕКАЧКЕ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Способ определения величины и места утечки в магистральном трубопроводе между двумя смежными насосными станциями насосно-трубопроводного комплекса по перекачке нефти и нефтепродуктов путем измерения давления на входе и выходе каждого насосного агрегата и на входе и выходе трубопровода между двумя смежными насосными станциями, измерения потребляемой электрической активной мощности каждым приводным электродвигателем насосного агрегата, сечения и длины магистрального участка трубопровода между смежными насосными станциями, передачи данных с насосной станции на диспетчерский пункт, отличающийся тем, что в текущий момент времени с учетом имеющихся базовых характеристик насосов, выражающих зависимость расхода от мощности, действующей на валу насоса, давления, создаваемого насосом, и от расходного коэффициента, включая эти значения при работе насоса на закрытую задвижку на выходе, с помощью датчиков давления измеряют давление на входе и выходе каждого насоса и вначале и конце участка магистрального трубопровода между двумя смежными насосными станциями, счетчиками электрической мощности измеряют значения активной электрической мощности, потребляемой приводными электродвигателями насосов из сети, с указанием номера работающего насосного агрегата, цифровыми часами измеряют время перетекания объема жидкости, находящейся в трубопроводе, между двумя смежными насосными станциями, выходы с которых подают в систему телемеханики, которая передает их на диспетчерский пункт в ЭВМ, в которой находится база данных по каждому насосному агрегату, содержащая паспортные характеристики насоса вместе с расходной характеристикой насоса, эксплуатационный коэффициент, коэффициент сходимости и с учетом полученных текущих данных вычисляют по каждому насосному агрегату: мощность, действующую на валу насоса, путем умножения измеренной мощности на коэффициент полезного действия электродвигателя, давление, создаваемое каждым насосом, путем вычитания значения давления на входе насоса из значения давления на выходе из насоса, вычисляют расходный коэффициент насосного агрегата путем вычитания из результата деления действующей мощности на валу насоса на создаваемое им давление умноженное на эксплуатационный коэффициент результата деления мощности на валу насоса на создаваемое им давление при закрытой задвижке на выходе насоса при нулевой подаче и полученную разницу на коэффициент сходимости, сравнивают полученное значение расхода с предыдущим значением, и если эти значения не равны, то вычисляют место утечки в трубопроводе по цифровым часам, которые запускаются в работу при пуске трубопровода в работу с отсчетом времени, одновременно по известному расходу определяется время, в течение которого вся жидкость, находящаяся в трубопроводе, должна перетечь от одной станции к другой, по истечении этого времени делается сброс часов, и последние начинают отсчет времени вновь, если в процессе работы появилась утечка, то расходы на смежных насосных станциях не будут равны друг другу, и в это время подается сигнал на остановку часов, которые будут показывать время от начала утечки при прохождении жидкости от одной насосной станции к другой, по известному времени определяют расстояние до места утечки, степень которой оценивают по разнице расходов на смежных насосных станциях,
вычисления ведутся по следующим формулам:
расходный коэффициент М
,
где N - мощность на валу насоса, равная
c
эд
N=Pη, кВт,
с
P - активная мощность, которая определяется счетчиком активной энергии с импульсным выходом по формуле
,
где n - число импульсов счетчика за период измерения; Т - время между импульсами, с; m - цена одного импульса счетчика, равная
c
n - число импульсов, которое выдает счетчик за один кВт·ч;
эд
η - КПД электродвигателя, которое находится из паспортной характеристики электродвигателя в зависимости от мощности, потребляемой из сети в данный момент;
эк
η - эксплуатационный коэффициент насосной установки, характеризующий отклонение действующей рабочей характеристики от номинальной, которые находятся в базе данных ЭВМ,
коэффициент сходимости К
,
o
o
o1
o1
н
2
где N, p, N, p - соответственно мощность и давление, взятые из паспортной характеристики насосной установки, и мощность и давление, полученные при работе насоса на закрытую задвижку, которые находятся в базе данных ЭВМ, кВт и кГ/см; М - расходный коэффициент при работе насоса с номинальными параметрами;
давление, развиваемое насосом, р
вых
вх
2
p=p-p, кГ/см,
вх
2
где р - давление на входе насоса, кГ/см;
вых
2
р - давление на выходе из насоса, кГ/см;
вычисляют объемный расход Q по вычисленному расходному коэффициенту М и таблице расходов Q и расходных коэффициентов М
,
мин
мин
макс
макс
1
2
3
где в измеренном диапазоне нижний предел - Q и М, верхний предел Q и М - величина утечки ΔQ=Q-Q, м/ч;
кт
нт
2
перепад давления на магистральном трубопроводе между смежными насосными станциями Δр=р-р, кГ/см;
сравнивают ΔQ и Δр с предыдущими значениями при одном и том же расходе,
разница будет характеризовать величину утечки в трубопроводе, по известному внутреннему сечению S и диаметру d трубопровода и его длине L вычисляем емкость V участка трубопровода по формуле
3
2
3
V=S·L, м или V=(πd/4)L, м,
р
при известном расходе перекачиваемой жидкости определяем время Т, в течение которого проходит весь объем жидкости, находящийся в трубе, между смежными станциями,
р
Т=V/Т, ч или с,
и определяют скорость движения жидкости
u=L/r, км/ч или м/с,
у
за время, через которое произошла утечка Т, определяют расстояние L, на котором она произошла, от начальной по течению жидкости насосной станции
у
L=Тu, км или м.