УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЙ АРМАТУРОЙ

Полезная модель относится к области автоматизации газопроводов, и/или нефтепроводов, и/или конденсатопроводов, не обладающих централизованным энергоснабжением, в частности к устройствам для контроля и управления запорно-регулирующей арматурой в условиях крайнего Севера и/или при наличии централизованного энергоснабжения для обеспечения надежности в аварийных ситуациях и при отключении питания.
По технической сущности наиболее близким к предложенному устройству является устройство для контроля и регулирования процессов добычи газа в газовых и/или газоконденсатных скважинах, содержащее контроллер, источник питания, радиопередающий узел или модем с антенной для обмена информацией с диспетчерским центром, датчик параметров соответствующей газовой и/или газоконденсатной скважины, при этом источник питания и подключаемые к нему контроллер и элементы радиопередающего узла или модема помещены в корпус, который погружен в грунт полностью или частично, кроме того, устройство содержит узел регулирования расхода газа взаимосвязанный с контроллером, а также оно снабжено внешним источником питания в виде солнечной батареи и/или ветрогенератора, а узел регулирования расхода газа содержит управляемый кран с приводом и датчиком положения (см. пат. РФ на ПМ №38485, кл. 7 Е21В 47/00 от 27.02.2004 г.).
Недостатком известного устройства является то, что в случае длительных перебоев с ветром и отсутствии солнца, что характерно для районов крайнего Севера в зимнее время года возможны ситуации нехватки запаса электрической энергии для экстренного перекрытия трубопровода в аварийных ситуациях.
Техническим результатом является повышения безопасности эксплуатации трубопровода путем обеспечения возможности экстренного перекрытия трубопровода в случае аварии в условиях длительного отсутствия внешних источников энергии и разряде аккумуляторной батареи.
Достигается это тем, что устройство для контроля и управления запорно-регулирующей арматурой газопроводов, и/или нефтепроводов, и/или конденсатопроводов содержит внешний источник электроэнергии, подключенный к блоку питания с накопителем энергии на аккумуляторной батарее, к которому подключены контроллер, взаимосвязанный с приемопередающим узлом для обмена информацией с диспетчерским центром, и электрогидропривод для управления запорной трубопроводной арматурой, причем блок питания с накопителем энергии на аккумуляторной батарее, контроллер и приемопередающий узел помещены в герметичный корпус, который погружен в грунт полностью или частично, а установленный на трубопроводе датчик параметров потока подключен к контроллеру, при этом электрогидропривод снабжен накопителем энергии на пневмоаккумуляторе.
Сущность технического решения заключается в том, что выполнение предложенного устройства вышеописанным образом, позволяет обеспечить его работоспособность в условиях длительного отсутствия внешних источников энергии и произвести экстренное перекрытие трубопровода в случае аварии даже при разряде аккумуляторной батареи за счет энергии сжатого газа запасенной в пневмоаккумуляторе.
Сравнение предлагаемого технического решения с ближайшим аналогом позволяет утверждать о соответствии критерию «новизна».
Предварительные испытания подтверждают возможность широкого промышленного использования.
На фиг.1 представлена структурная схема предложенного устройства.
Устройство для контроля и управления запорно-регулирующей арматурой газопроводов, и/или нефтепроводов, и/или конденсатопроводов содержит внешний источник 1 электроэнергии, подключенный к блоку 2 питания с накопителем энергии на аккумуляторной батарее, к которому подключены контроллер 3, взаимосвязанный с приемопередающим узлом 4 для обмена информацией с диспетчерским центром (на фигуре отсутствует), и электрогидропривод 6 для управления запорной трубопроводной арматурой 8. Блок 2 питания с накопителем энергии на аккумуляторной батарее, контроллер 3 и приемопередающий узел 4 помещены в герметичный корпус, который погружен в грунт полностью или частично. Установленный на трубопроводе 9 датчик 7 параметров потока подключен к контроллеру 3, а электрогидропривод 6 снабжен накопителем энергии на пневмоаккумуляторе. В качестве приемопередающего узла 4 может быть использовано радио приемопередающее радиоустройство, или приемопередающее устройство сотовой связи или оптоволоконной линии связи и т.п.
В качестве внешнего источника 1 электроэнергии могут быть использованы солнечная батарея, и/или ветрогенератор, и/или теплоэлектрогенератор на элементах Пельтье, и/или другие источники электроэнергии. В качестве контроллера 3 может быть использован контроллер типа Moscad-M, в качестве электрогидропривода 6 может быть использован, например электрогидропривод PC-Intertechnik (Германия), а в качестве датчика 7 может быть использован комплексный датчик с вычислителем расхода типа ГиперФлоу-3Пм.
Устройство работает следующим образом.
Солнечная энергия и/или энергия ветра и/или тепловая энергия преобразуется внешним источником 1 в электрическую энергию и накапливается блоком 2 питания в его аккумуляторной батарее. Электрогидропривод 6 питается электро-энергией, накопленной в аккумуляторной батарее блока 2 питания, а также накапливает энергию в имеющемся в нем пневмоаккумуляторе в виде энергии сжатого газа.
Информация о параметрах заряда аккумуляторной батареи блока 2 питания, положении запорной трубопроводной арматуры 8, давлении в системе электрогидропривода 6 и параметрах потока внутри трубопровода 9, снимается контроллером 3 с блока 2 питания, датчиков электрогидропривода 6 и датчика 7 параметров потока, обрабатывается и периодически или по запросу передается с помощью приемопередающего узла 4 в диспетчерский центр (на фиг.1 не показан) для обработки и принятия решения.
Управление электрогидроприводом 6, запорной трубопроводной арматуры 8 осуществляется автоматически контроллером 3 под управлением встроенной в нем программы.
Кроме того, возможен режим управления электрогидроприводом 6 запорной трубопроводной арматуры 8 из диспетчерского центра дистанционно через приемопередающий узел 4.
В аварийной ситуации, о возникновении которой контроллер 3 принимает решение на основании информации, получаемой с датчика 7 параметров потока, контроллер 3 выдает устройству управления блока электрогидропривода 6 команду на экстренное закрытие запорной трубопроводной арматуры 8, при этом исполнительное устройство электрогидропривода 6 благодаря запасенной в его пневмоаккумуляторе энергии сжатого газа осуществит экстренное перекрытие трубопровода.
При отсутствии внешних источников энергии устройство сохраняет работоспособность благодаря энергии накопленной аккумуляторной батареей блока 2 питания и способно выполнить экстренное перекрытие трубопровода 9 в аварийной ситуации даже при разряде последней посредством энергии запасенной пневмоаккумулятором электрогидропривода 6, что повышает надежность устройства и безопасность эксплуатации трубопровода.
Таким образом, в предложенном устройстве обеспечивается достижение поставленного технического результата.