Устройство непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода

Данная полезная модель относится к области контроля целостности трубопроводов и других изделий, и может быть использована для обнаружения и идентификации дефектов магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.
Из существующего уровня техники известен способ (Патент РФ №2205395 «Способ внутритрубного ультразвукового контроля», G01N 29/04, G01N 29/10 - опубл. от 27.05.2003), путем пропуска внутри трубопровода инспекционного снаряда с установленными на нем ультразвуковыми датчиками, средствами измерений, обработки и хранения данных измерений, испускания в процессе пропуска зондирующих ультразвуковых импульсов и приема отраженных ультразвуковых импульсов, соответствующих указанным зондирующим импульсам, с помощью ультразвуковых датчиков, усиления электрических импульсов с датчиков, соответствующих принятым ультразвуковым импульсам, аналого-цифрового преобразования амплитудных значений электрических импульсов, преобразования и хранения данных измерений. При этом перед приемом отраженных ультразвуковых импульсов измеряют амплитуду сигнала с ультразвукового датчика, диапазон аналого-цифрового преобразования амплитудных значений электрических импульсов, соответствующих принятым ультразвуковым импульсам, устанавливают как функцию указанной измеренной амплитуды сигнала.
Способ внутритрубного ультразвукового контроля имеет недостатки:
- отраженный сигнал слишком сильно зависит от того, как ориентирован дефект;
- необходимость в тщательной подготовки поверхности проверяемого изделия, чтобы между ней и прибором не было воздушного зазора;
- большие трудности представляет контроль изделий сложной формы и малых размеров.
Известна полезная модель (Патент РФ №120605 «Конструкция гидроизоляционного покрытия магистральных нефтепродуктопроводов, обеспечивающая контроль ее целостности», B32B 11/04, B32B 11/00, C09D 195/00 - опубл. от 27.09.2012), обеспечивающая контроль целостности конструкции гидроизоляционного покрытия магистральных нефтепродуктопроводов, состоящая из битумно-полимерного праймера, ленты полимерно-битумной, липкой полимерной обертки. Причем дополнительно содержит предварительно нанесенный слой битумно-полимерного праймера и стеклотканной сетки с вплетенными изолированными одножильными проводами, которые коммутируются посекционно, в начале и конце каждой трубы, через клеммно-обжимные кольца, расположенные на расстоянии не менее 300 мм от краев трубы, в единые линии, соединенные через распределительный блок с рефлектометром с программным обеспечением, типа РИ-10М1, скоммутированным с блоком питания и передачи данных и сопряженным с каналом передачи данных.
Конструкция гидроизоляционного покрытия магистральных нефтепродуктопроводов, обеспечивающая контроль ее целостности имеет недостатки:
- сложность монтажа известного гидроизоляционного покрытия на трубопровод с теплоизоляционным или упрочняющим покрытием в связи с его увеличенным диаметром;
- высокая стоимость рефлектометра, а также его обслуживания.
Известна полезная модель (Патент РФ №158112 «Защитная оболочка трубопровода с возможностью контроля ее целостности», F17D 5/06, G01M 3/00 - опубл. от 20.12.2015), характеризующаяся тем, что она состоит из секций защитной оболочки, установленных с зазором на трубопровод с заполнением пространства между секцией и трубопроводом наполнителем, в каждой из секций по внутренней стороне выполнены канавки с размещенными в них протяженными проводниками, концы которых образуют с контактными клеммами коммутирующих колец, расположенных в торцевых частях защитной оболочки, быстромонтируемое соединение, причем коммутирующие кольца двух соседних секций защитной оболочки соединены между собой посредством межсекционной перемычки, а коммутирующее кольцо по меньшей мере одной из крайних секций защитной оболочки соединено через распределительный блок с рефлектометром, подключенным к блоку питания и передачи данных и сопряженным с каналом передачи данных, при этом протяженные проводники выполнены с возможностью коммутирования посредством коммутирующих колец с межсекционными перемычками в единую линию контроля целостности защитной оболочки, сопряженную с каналом передачи данных.
Защитная оболочка трубопровода с возможностью контроля ее целостности имеет недостатки:
- относительно низкая точность измерений, в связи с высокой погрешностью рефлектометра;
- высокая стоимость оборудования (рефлектометра), а также его обслуживания (калибровки);
- необходимость привлечения квалифицированного оператора, так как существует значительная сложность чтения рефлектограмм.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в обеспечении возможности получения оперативной и непрерывной информации о герметичности нефтепродуктопровода с высокой точностью определения места возможной аварии.
Данная задача достигается за счет того, что устройство непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода содержит регистрирующую ленту, устанавливаемую под нефтепродуктопровод, включающую в себя оболочку регистрирующей ленты, которая закрепляется на нефтепродуктопроводе при помощи хомутов, и отверстия ленты, через которые нефтепродукт в случае пролива попадает на электрическую цепь питания, состоящую из параллельно соединенных резисторов и амперметра, данные с которого поступают на приемопередатчик, подающего в импульсном режиме при помощи беспроводного канала связи сигналы на блок управления посредством последовательной коммутации с другими приемопередатчиками, который обрабатывает полученные сигналы и информирует об участке нефтепродуктопровода, на котором произошла разгерметизация при помощи блока индикации, при этом каждый приемопередатчик имеет уникальный идентификационный номер, а питание регистрирующей ленты и приемопередатчика осуществляется от источника питания.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода, а также информирование оператора за счет блока индикации об участке нефтепродуктопровода, на котором произошла авария.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобной совокупностью существенных признаков при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Поэтому заявитель считает, что заявляемое устройство непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода соответствует критерию «новизна». Устройство непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода может быть изготовлено на известном оборудовании и использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный и непрерывный контроль целостности герметичности нефтепродуктопровода. Поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется схемами. На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода; на фиг. 2 - общий вид регистрирующей ленты.
Устройство непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода состоит из нефтепродуктопровода 1, регистрирующей ленты 2, приемопередатчиков 3, оболочки регистрирующей ленты 4, отверстия ленты 5, резистора 6, амперметра 7, источника питания 8, электрической цепи питания 9, блока управления 10, блока индикации 11, хомутов 12 для крепления регистрирующей ленты, а также клемму питания 13.
Устройство непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода работает следующим образом: при разгерметизации нефтепродуктопровода 1, состоящего из отдельных участков (трубных секций), которая может быть вызвана механическими повреждениями, коррозионными процессами и рядом других причин, происходит пролив перекачиваемого по нему нефтепродукта, который под силой тяжести, проходя через отверстия 5 оболочки регистрирующей ленты 4, попадает на электрическую цепь питания 9 регистрирующей ленты 2, установленной под нефтепродуктопроводом 1 и закрепленной на нем при помощи хомутов 12. После попадания нефтепродукта на элементы электрической цепи 9, состоящей из параллельно соединенных резисторов 6, происходит ее замыкание, что влечет за собой изменение показаний амперметра 7, включенного в электрическую цепь питания 9, данные с которого в непрерывном режиме поступают на приемопередатчик 3, который при помощи беспроводного канала связи передает в импульсном режиме сигналы на блок управления 10 посредством последовательной коммутации с другими приемопередатчиками. Блок управления 10 обрабатывает полученные данные и в последующем по идентификационному номеру приемопередатчика 3 выводит информацию на блок индикации 11 об участке нефтепродуктопровода 1, на котором произошла авария. Причем питание регистрирующей ленты 2 и приемопередатчика 3 осуществляется от источника питания 8.
Таким образом, применение устройства непрерывного контроля герметичности нефтепродуктопровода позволит оперативно и непрерывно контролировать герметичность нефтепродуктопровода.