СЕТЬ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Предложение относится к области газовой промышленности, а именно, к газоснабжению и газотранспорту, и может быть использовано при строительстве и эксплуатации систем газоснабжения, газотранспортных сетей, в том числе газораспределительных.
Известен источник информации (SU 1390476, 1988), в котором раскрыто описание технических средств, обеспечивающих выполнение контроля состояния газопровода и режимов его работы. Технические средства позволяют осуществлять последовательные измерения параметров, характеризующих процесс транспортировки в контролируемых узлах газопровода, сравнение каждого измеренного значения параметра с его предельными уставками, выдачу сообщения при возникновении или исчезновении нарушения любой предельной уставки и переход к измерению следующего параметра, где каждое измеренное значение параметра запоминают и дополнительно сравнивают с режимными уставками.
Недостатком известного технического решения является сложность реализации и недостаточная эффективность.
Известен источник информации (RU 2304740, 2007) в котором раскрыта система контроля и регулирования режима работы трубопровода, содержащая газопровод, технические устройства - узел электроприводных задвижек, средства измерения параметров, выполненные с возможностью передачи измеренных параметров по каналу передачи данных - приемно-передающей аппаратурой, при этом, канал передачи данных выполнен с возможностью передачи управляющих сигналов.
Недостатком известного технического решения является то, что оно не предназначено для сети газораспределения, поскольку решает только задачу управления блоком электроприводных задвижек на участках нефтепроводов, газопроводов, водоводов, расположенных в труднодоступной местности, т.е., по сути, магистральных.
Недостатками известной сети газораспределения являются низкие надежность ее функционирования и степень контролепригодности сооружений и технических устройств ее составляющих.
Задачей предложенного технического решения является получение технического результата, выражающегося в повышении надежности работы сети газораспределения и ее долговечности за счет повышения степени контролепригодности ее составных частей, например, сооружений, технических устройств, а также снижении трудозатрат при контролировании технического состояния и условий эксплуатации сети газораспределения.
Технический результат достигается тем, что сеть газораспределения, содержащая распределительные газопроводы, газопроводы-вводы, сооружения, технические устройства включает средства измерения параметров технического состояния сети, выполненные с возможностью передачи измеренных параметров технического состояния сети по каналу передачи данных, при этом, по крайней мере, одно средство измерения параметров технического состояния сети выполнено встроенным.
Способствует получению технического результата то, что:
- сеть имеет средства диагностики условий эксплуатации сети, выполненные с возможностью передачи диагностированных параметров условий эксплуатации сети по каналу передачи данных;
- встроенные средства измерения параметров технического состояния сооружений: переходов через искусственные и естественные преграды - выполнены с возможностью определения их напряженно деформированного состояния, а колодцев, конденсатосборников - с возможностью определения их функционирования;
- встроенные средства измерения параметров технического состояния технических устройств: контрольно-измерительных приборов, средств телемеханики и автоматики управления технологическими процессами транспортирования газа выполнены с возможностью определения их функционирования, а запорной, регулирующей и предохранительной арматуры - с возможностью определения их функционирования и внутренней герметичности;
- средства диагностики условий эксплуатации сети, выполнены с возможностью измерения уровня защитного потенциала, наличия блуждающих токов, а канал передачи данных выполнен с возможностью передачи управляющих сигналов.
В одном из конкретных случаев сеть газораспределения, содержащая распределительные газопроводы, газопроводы-вводы, сооружения, технические устройства, средства измерения параметров технического состояния и средства диагностики условий эксплуатации сети может включать, например, газопровод, связанный с источником газа, запорноую, регулирующую и предохранительную арматуру, средства измерения, автоматизированную систему управления технологическим процессом распределения газа (АСУ ТП РГ), центральную диспетчерскую службу (ЦДС) и газорегуляторные пункты (ГРП), блочные пункты редуцирования газа (ГРПБ), шкафные пункты редуцирования газа (ШРП), газорегуляторные установки (ГРУ), переходы через искусственные и естественные преграды, электрохимическую защиту (ЭХЗ), колодцы, конденсатосборники, контрольно-измерительные пункты (КИП), контрольно-измерительные приборы, изолирующие соединения, автоматизированную систему управления электрохимической защитой (АСУ ЭХЗ) и иные необходимые элементы, при этом сеть имеет в своем составе одно или несколько устройств (элементов), оборудованных встроенными средствами измерения параметров технического состояния, а также средствами диагностики условий эксплуатации.
На схеме показан пример выполнения сети газораспределения, которая подключена к источнику газа 1, например, магистральному газопроводу через запорное устройство 2 и газорегуляторную установку 3. Газораспределительная система включает в себя запорную арматуру 4, 12, 15, 17, переход 5, изоляционное покрытие 6, контрольно-измерительный пункт 7, конденсатосборник в колодце 10, ЭХЗ 8, АСУ ЭХЗ 9, АСУ ТП РГ 11, ГРПБ 13, ЦДС 14, ШРП 16, канал передачи данных 18, и, собственно, сам газопровод 19. Сооружения и технические устройства имеют в своем составе средства измерения параметров технического состояния (датчики). Датчики подключены к каналам передачи данных 18, при этом устройства, относящиеся к ЭХЗ, связаны каналом с КИП 7, который связан с ЭХЗ 8, а ЭХЗ 8 в свою очередь с АСУ ЭХЗ 9, которая передает данные в ЦДС 14. Информация от других датчиков, расположенных в газопроводе по каналам передачи данных 18, собирается в АСУ ТП РГ 11 и передается в ЦДС 14, где и обрабатывается.
Датчики, установленные на газопроводе 19, обеспечивают измерение следующих параметров: герметичности, состояния изоляционного покрытия, состояния металла трубопровода, состояние сварных стыков.
Датчики, устанавливаемые в ГРУ 3, ГРПБ 13 и ШРП 16 обеспечивают измерение следующих параметров: герметичности, внутренней герметичности оборудования, пределов регулирования регуляторов давления (стабильность работы), пределов срабатывания ПЗК, ПСК, коррозионного состояния, состояния сварных стыков, напряженно деформированноого состояния и состояния газового фильтра.
В переход 5 установлены датчики, позволяющие фиксировать следующие параметры: герметичность, состояние изоляционного покрытия, состояние металла трубы, электрический контакт газопровода с кожухом, защитный потенциал.
ЭХЗ 8 имеет в своем составе датчики, способные измерять такие параметры, как защитный ток и выходное напряжение СКЗ, защитный потенциал, суммарную протяженность защитной зоны газопровода, среднюю плотность тока, мощность на единицу поверхности, электрическое сопротивление электроизолирующих соединений, сопротивление растеканию анодного заземлителя, сопротивление контактного устройства и дренажного кабеля, защищенность по времени, электрическое сопротивление между клеммами КИП, уровень защитного потенциала, наличие блуждающих токов.
Конденсатосборник в колодце 10 оборудован датчиками, измеряющими герметичность оборудования и газопроводов, функционирование оборудования и внутреннюю герметичность арматуры.
Датчики, установленные в КИП 7, измеряют электрическое сопротивление между контактами КИП.
В АСУ ТП РГ 11 находятся средства, позволяющие установить функционирование средств измерения.
Запорная арматура 2, 4, 12, 15, 17 оборудована датчиками герметичности, внутренней герметичности и функционирования оборудования.
При этом у описанной выше сети газораспределения датчики, расположенные в трубопроводах-вводах или на распределительном газопроводе, например, датчики состояния изоляционного покрытия могут быть встроенными. Возможна установка встроенных датчиков и в средства перекрытия, например, контролирующих функционирование оборудования. Встроенные датчики могут быть установлены и в конденсатосборнике например, датчики внутренней герметичности. В общем случае встроенный датчик должен быть установлен хоть в какой-то части сети газораспределения в распределительном газопроводе или в трубопроводе-вводе или в сооружении или в техническом устройстве иди возможна установка нескольких датчиков в различных сочетаниях.
Приведенная выше сеть газораспределения может и не иметь в своем составе средства диагностики условий эксплуатации, т.е., например, датчиков: уровень защитного потенциала, наличие блуждающих токов.
Встроенные датчики могут быть установлены в изделие как производителем, например, датчики внутренней герметичности конденсатосборника, так и непосредственно при установке оборудования, например, датчики состояния изоляционного покрытия труб могут быть встроены в них непосредственно в процессе изготовления (намотки) изоляционного покрытия.
Сеть газораспределения работает следующим образом. Газ от магистрального газопровода 1 поступает через средства перекрытия 2 в ГРУ 3. Газ из ГРУ 3 через средства перекрытия 4 по переходу 5 попадает в конденсатосборник 10. Затем через средства перекрытия 12 газ идет в ГРПБ 13 и, проходя средства перекрытия 15 ШРП 16 через средства перекрытия 17, попадает к потребителю.
Установленные встроенные датчики в элементах сети газораспределения за исключением перехода 5 в процессе эксплуатации сети газораспределения по каналу передачи данных 18 передают информацию о состоянии элементов сети газораспределения в АСУ ТП РГ 11. Данные от датчиков, установленных в переходе 5, сначала попадают в контрольно-измерительный пункт 7, потом в ЭХЗ 8, где к ним присоединяются данные, полученные от датчиков замеряющих условия эксплуатации, затем все данные поступают в АСУ ЭХЗ 9.
Данные из АСУ ТП РГ 14 и АСУ ЭХЗ 9 в свою очередь поступают в ЦДС 14. В ЦДС 14 производится обработка данных, поступивших от датчиков расположенных в сети газораспределения. На основе поступивших данных в ЦДС 14 оценивается состояние системы, условий эксплуатации и может быть принято решения об изменении параметров работы объектов (оборудования). Это решение будет передано по каналу передачи данных 18 в противоположном направлении.
На работу сети газораспределения не влияет место и тип установленных датчиков, поэтому сеть газораспределения, в которой имеются другие датчики, работает аналогичным образом.
Наличие оборудования со встроенными средствами измерения позволяет повысить контролепригодность, эффективность и безопасность сети газораспределения, сократить трудозатраты в целом, а средства диагностики условий эксплуатации в свою очередь позволяют продлить срок службы всей сети газораспределения.