Методы обнаружения утечек из трубопроводов и их локализации
klugl
Сообщения: 502
Зарегистрирован: 14.04.2019, 13:48

Волновой метод - принцип

Сообщение klugl » 09.07.2019, 14:22

Общая информация о волновом методе
Метод базируется на обнаружении волны падения давления (волны разрежения), возникающей при образовании в трубе отверстия через которое вытекает продукт. Такая волна падения давления является частным случаем гидроудара.
Если волна падения давления зафиксирована по меньшей мере двумя контроллерами СОУ, используя моменты прохождения и скорость распространения волны можно вычислить место её образование (координату утечки).
Пример изменения давления при прохождения волны давления через пару датчиков давления расстояние между которыми примерно 150 м показан на рисунке.
волновая СОУ падение давления при утечке



klugl
Сообщения: 502
Зарегистрирован: 14.04.2019, 13:48

Реализация волнового метода и его особенности

Сообщение klugl » 09.07.2019, 14:23

Реализация волнового метода и его особенности
Для реализации этого метода используются быстродействующие датчики давления и специализированные контроллеры СОУ.
Контроллер СОУ опрашивает датчики давления периодически с частотой не менее 20 Гц (рекомендуемая частота 50…100 Гц).
Для обнаружения волны разрежения используются цифровые фильтры и корреляционный анализ.
Обнаруженным волнам давления присваиваются метки точного времени.
Координата утечки определяется по формуле x = (x2+x1)/2 – (t2-t1)*c,
где c - скорость распространения волны давления;
x1, x2 – координаты датчиков давления, зафиксировавших волну падения давления (x1 находится выше по потоку, чем x2);
t1 и t2 – время прохождения волны давления через датчики давления с координатами x1 и x2 соответственно.

klugl
Сообщения: 502
Зарегистрирован: 14.04.2019, 13:48

Преимущества волнового метода

Сообщение klugl » 09.07.2019, 14:24

Преимущества волнового метода
Метод имеет высокую чувствительность (до 0,3% от максимального расхода), позволяет как обнаружить факт утечки, так и локализовать её (вычислить координату места образования утечки).

klugl
Сообщения: 502
Зарегистрирован: 14.04.2019, 13:48

Недостатки волнового метода

Сообщение klugl » 09.07.2019, 14:24

Недостатки волнового метода
Волновой метод работает лишь в случае, если время развития утечки мало (имеется выраженный фронт падения давления).
Метод требует применения специализированных контроллеров СОУ и датчиков с малым временем отклика.
Для обнаружения утечки необходимо чтобы, волну давления зафиксировали как минимум две контроллера СОУ, что из-за затухания волны приводит к необходимости устанавливать датчики давления и контроллеры СОУ каждые 20-30 км.
Существенное влияние на эффективность метода оказывают наличие газовых пузырей в трубопроводе, которые поглощают волну разрежения и гидродинамические шумы.
Наличие технологических элементов трубопровода, отражающих волны давления, может значительно усложнять реализацию метода. Пример переотражений приведён тут.

klugl
Сообщения: 502
Зарегистрирован: 14.04.2019, 13:48

Характеристики волнового метода

Сообщение klugl » 09.07.2019, 14:25

Характеристики волнового метода
На рисунке приведены предельные характеристики по чувствительности волнового метода указанные в РД-13.320.00-КТН-223-09. Минимальная погрешность определения координаты согласно РД-13.320.00-КТН-223-09 составляет 300 м.
В единицах расхода чувствительность метода составляет примерно 0,4% от максимального расхода продукта в трубопроводе.
Волновая СОУ зависимость чувствительности от диаметра трубопровода

klugl
Сообщения: 502
Зарегистрирован: 14.04.2019, 13:48

Общая структура волнового метода

Сообщение klugl » 26.09.2019, 14:42

Общая структура волнового метода
Волновой алгоритм СОУ позволяет обнаружить утечку и определить её координаты.
Состоит он их следующих этапов:
1) обнаружение волны давления на КП (контрольном пунктов трубопровода с датчиком давления СОУ) перед местом утечки и КП после места утечки в том числе отбраковка отражённых волн подробнее про отражённые волны;
2) вычисление разницы абсолютных времён прохождения волны через оба КП;
3) вычисление собственно координаты утечки.

Ответить

Вернуться в «Принципы работы систем обнаружения утечек»