Трубопроводный транспорт на сегодня является одним их самых экономически оптимальным и безопасным при транспортировке нефтегазового сырья и готовой продукции на большие расстояния. В тоже время, и трубопроводные системы часто работают в сложных геодезических условиях, а кроме того имеют строго определенные сроки эксплуатации, составляющие в среднем 20 — 25 лет, хотя из-за различных обстоятельств служат и дольше (без замены). В процессе старения материал трубопровода может приходить в негодность — меняются его технические и конструкционные параметры, что ведет к появлению трещин, а это в свою очередь — утечек транспортируемой среды. Кроме того, есть еще ряд обстоятельств ведущих к повреждению трубопроводов — это и случайное повреждение, и намеренное повреждение с целью несанкционированного отбора и др.
Именно выявление факта возникновения утечки, а также определение её местоположение — является основной задачей автоматизированной системы обнаружения утечек АКСИ. СОУ, производства «АКСИТЕХ».
АКСИ. СОУ использует принцип мониторинга процесса транспортировки с помощью контрольно-измерительного оборудования: датчиков давления и температуры, расходомеров и т. д., предназначенного для измерения и контроля параметров транспортируемой среды в трубопроводе.
Главной особенностью системы от подобных СОУ, является использование автономных (т. е. не имеющих внешнее энергоснабжение) пунктов сбора и обработки данных.
Структурная схема системы для протяженности трубопровода ~1000 м приведена на рисунке:
Система предназначена для непрерывного круглосуточного мониторинга параметров безопасной эксплуатации и контроля несанкционированных врезок и утечек продукта из трубопровода в реальном масштабе времени и состоит из:
Данные с датчиков давления и расходомеров передаются по кабельным линиям в
автономный комплекс телеметрии «АКТЕЛ»
и далее по существующему каналу связи GSM/GPRS на Диспетчерский пульт / АРМ оператора АКСИ.СОУ. На пульте с помощью специализированного программного обеспечения происходит обработка данных, результаты которой в виде предупреждающих или аварийных сигналов об утечке отображаются на АРМ оператора, а также доступны для чтения другими автоматизированными системам, работающими в локальной операторской сети.
В свою очередь БАП из утепленного блок-бокса антивандального исполнения, в котором установлены:
Рекомендованное расстояние между пунктами системы обнаружения утечек с автономным энергоснабжением не более 40 км. Чем меньше расстоянии между точками контроля, тем более выраженный фронт снижения давления и чувствительность к малым утечкам. Технически и экономически целесообразно привязывать месторасположение блочных пунктов системы обнаружения утечек АКСИ.СОУ и приборов КИП к существующим узлам запорной арматуры на нефтепроводе, например, рядом с ручными или оснащенными пневмоприводами клиновыми задвижками. Предлагаемые ООО «АКСИТЕХ» объединенные технические
решения с применением систем обнаружения утечек «АКСИ-СОУ»
и систем телемеханики крановых узлов (задвижек)
позволяют комплексно и последовательно решать вопросы обнаружения утечек и последующего дистанционного перекрытия аварийного участка трубопровода. Размещение оборудования, узлов и элементов систем обнаружения утечек и систем телемеханики крановых узлов (задвижек) в одном блок-боксе существенно экономит средства Заказчика на проектирование, строительство и техническое обслуживание средств удаленного мониторинга и управления.
В составе внешнего КИП применяются взрывозащищенные, высокоскоростные низкотемпературные датчики статического давления и датчики динамического давления. В качестве опции могут быть предусмотрены и установлены резервные датчики. Датчики динамического давления служат для более точной локализации места утечки. Для расчета системой фактических потерь нефти при утечках или несанкционированных отборах применяются существующие или в определенном порядке установленные высокоточные массомеры и/или расходомеры с рекомендованной погрешностью не более 0.15%. В начальных и конечных точках трубопровода применяются кориолисовые массомеры. Ввиду значительной длины трубопровода (~ 1000км) рекомендуется использовать промежуточные расходомеры для сохранения чувствительности по расходомерам и сохранении времени обнаружения утечки. На длительных расстояниях фронт волны давления, а также фронт изменения расхода склонен к «размазыванию» во времени, что делает обнаружение утечки затруднительным. На промежуточных участках контроля рекомендованы к применению ультразвуковые врезные или фланцевые полнопроходные расходомеры, которые не будут препятствовать работе внутритрубных очистных скребков. Все датчики давления и приборы учета утепляются специальными термокожухами.
Для обеспечения устойчивой работы СОУ к ложным срабатываниям разрабатывается Алгоритм Глобального Отклика (А.Г.О.) – обратная связь от технологических гидравлических возмущений трубопровода в СОУ. Используются данные с технологического оборудования, влияющего на процесс перекачки (включение/отключение насосов, открытие/закрытие задвижки, др.).
Модель работы системы предусматривает использование нескольких независимых алгоритмов обнаружения утечек при одновременном мониторинге как давления, так и расхода.
Конечный пользователь после ввода системы в эксплуатацию получает к ней доступ в соответствии со своими правами доступа (ограничения), от просмотра до конфигурирования системы.
В некоторых странах правила эксплуатации и трубопроводов и необходимость наличия СОУ регулируется на законодательном уровне.
Стандарты API (США)
Американский институт нефти (API (American Petroleum Institute)) – национальная неправительственная организация США, занимающаяся исследованиями всех аспектов и обеспечивающая деятельность по регулированию вопросов в области нефтяной и газовой промышленности. Институт разработал ряд стандартов, регламентирующих построение систем обнаружения утечек (СОУ).
Технический регламент «О безопасности трубопроводного транспорта»(Российская Федерация)
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 сентября 2017 года; проверки требуют 12 правок.
Система обнаружения утечек (СОУ) – автоматизированная информационная система, контролирующая целостность стенки трубопровода.
Трубопроводные системы являются одним из самых экономичных и безопасных способов транспортировки газов, нефти, нефтепродуктов и других жидкостей. В качестве средства транспортировки на большие расстояния трубопроводы имеют высокую степень безопасности, надёжности и эффективности. Большая часть трубопроводов в независимости от транспортируемой среды разрабатываются исходя из срока эксплуатации порядка 25 лет. По мере старения они начинают отказывать, появляются утечки в конструкционно слабых местах соединений, точках коррозии и участках, имеющих небольшие структурные повреждения материала. Кроме того есть и другие причины, приводящие к появлению утечек, такие как случайное повреждение трубопровода, террористические акты, диверсии, воровство продукта из трубопровода и т. д.
Главная задача систем обнаружения утечек (СОУ) состоит в том, чтобы помочь владельцу трубопровода выявить факт утечки и определить её местоположение. СОУ обеспечивает формирование сигнала тревоги о возможном наличии утечки и отображение информации, помогающей принять решение о наличии или отсутствии утечек. Системы обнаружения утечек из трубопроводов имеют большое значение для эксплуатации трубопроводов, поскольку позволяют уменьшить время простоя трубопровода.
Термин «система обнаружения утечек» и аббревиатура СОУ является в целом устоявшейся (применяется в ряде корпоративных нормативных документов ОАО «АК „Транснефть“»). Ряд производителей используют для обозначения такого рода систем иные названия:
Согласно этой классификации, СОУ подразделяются на системы на базе процессов, происходящих в трубопроводе и СОУ на базе процессов, происходящих вне трубопровода. Системы первого вида используют контрольно-измерительное оборудование (датчики давления, расходомеры, датчики температуры и т.д.) для мониторинга параметров транспортируемой среды в трубопроводе. Системы второго вида используют контрольно-измерительное оборудование (ИК-радиометры, тепловизоры, детекторы паров, акустические микрофоны, волоконно-оптические датчики и т.д.) для контроля параметров вне трубопровода.
