Контрол на херметичността на подводния проход
Има много различни методи за откриване на течове на нефт и нефтопродукти от тръбопроводи. Всички известни методи за контрол са разделени на две групи: динамичен (непрекъснат) контрол, извършван без спиране на изпомпването, и статичен контрол, извършван по време на спиране на продукта през тръбопровода. Групата за динамичен контрол включва следните методи:
• сравнение на разходите за всяка станция;
• количествено сравнение на потреблението (линеен баланс);
• диференциален метод за измерване на моментен разход;
• измерване на налягането по трасето на тръбопровода;
• отрицателна ударна вълна;
• акустичен (включително ултразвуков) метод;
• метод на акустична емисия;
Групата на статичния контрол включва следните методи:
• измерване на пада на налягането;
Методът за сравнение на потока по станция се основава на постоянството на моментния дебит на продукта по протежение на тръбопровода при липса на теч. Методът бързо открива течове с дебит над 20 кубични метра на час, но има следните недостатъци: не определя мястото на теча и не открива малки течове. На практика потокът рядко е постоянен поради колебания в температурата, налягането и плътността. Количеството изтичане, което може да бъде открито от промяната в дебита, зависи от точността на измерванията на колебанията в тези параметри.
Методът за количествено сравнение на потока (линеен баланс) се основава на сравнение на общия баланс на продукта в началото и в края на тръбопровода за определен период от време (1-2 часа). Методът бързо открива течове с дебит над 20 кубични метра на час, но има следните недостатъци: не определя мястото на теча и не открива малки течове.
Диференциален метод, базиран на измерване на моментния потокпродукт без изтичане. Този метод много бързо (от части от секунди до няколко секунди) определя големи течове с дебит над 100 кубични метра на час, но има следните недостатъци: не определя мястото на теча и не открива малки течове.
Методът за измерване на налягането по трасето на тръбопровода се основава на измерване и сравнение на наляганията по трасето преди и след изтичането. Методът бързо определя големи течове с дебит над 50 кубични метра на час, но има следните недостатъци: не определя точното местоположение на теча и не открива малки течове.
Методът на отрицателната ударна вълна се основава на измерване на амплитудата на вълната за намаляване на налягането, разпространяваща се по тръбопровода, когато възникне теч. Този метод много бързо (10,30 сек.) определя големи течове с дебит над 100 200 m 3 / час. Има голяма грешка при определяне на мястото на теча. Регистрирането на изтичане по тази вълна на налягане е трудно, тъй като е необходима сложна система за идентифициране на фалшиви сигнали, които са резултат от преходни процеси, възникващи при движение на вълната на налягане при промяна на режима на изпомпване. Не открива малки и бавно нарастващи течове.
Акустичният (включително ултразвуков) метод се основава на регистриране на шумове с различни честоти, които възникват, когато продуктът преминава през дефект под налягане. Открива течове с дебит над 50. 100 l/h, грешката при определяне на мястото на теча е -10. 15 м.
Методът на акустичната емисия се основава на регистриране на звукови емисионни сигнали по време на изтичане на продукта по време на повишаване (увеличаване) на налягането в тръбопровода. Методът открива течове с дебит над 1 л/ч, определя местоположението на теча с грешка от 0,1 м. Но има следните недостатъци: дълго време за изследване, невъзможностприложения върху тръбопроводи, разположени в труднодостъпни райони, необходимостта от създаване на напрегнато състояние (повишаване на налягането) на изследвания тръбопровод, сложността на обработката на сигнали за емисии.
Радиоактивният метод се основава на откриването на радиоактивно лъчение от малко количество течен изотоп, изпомпван в тръбопровода, проникващ през повреда на тръбопровода заедно с продукта. Методът определя малки течове с дебит над 10 l/h, определя местоположението на теча с грешка от 1 m, но има следните недостатъци: голяма продължителност на търсенето на теча по трасето, опасно за околната среда и хората.
Методът за измерване на спада на налягането се основава на измерване на спада на налягането в отделен участък от тръбопровода при наличие на теч. Открива течове с дебит над 10.100 l/h, но има следните недостатъци: изисква спиране на помпата и не определя точното местоположение на теча.
Методът на диференциалното налягане се основава на измерване на стойностите на налягането в тръбопровода от двете страни на затворен линеен клапан. Ако има теч в една от секциите на тръбопровода, спадът на налягането, измерен в тръбопровода от противоположните страни на затворения вентил, се променя. Методът открива течове с дебит над 4 l/h, позволява да се определи количеството на теча. Но това изисква спиране на изпомпването за няколко дни.
Непрекъснатият мониторинг на херметичността и целостта на ГКПП на плавателни реки се осъществява чрез специални системи за непрекъснат контрол (мониторинг) на ГКПП с цел своевременно откриване на течове на продукти и повреди на тръби. Информацията за аварийното състояние на ПП от системите за наблюдение на херметичността и целостта се предава чрез телеметрична система или по радиочестотен канал до контролната зала на предприятието, управляващо контролиранотопредмет.
От всички горепосочени методи за откриване на теч и определяне на местоположението му най-приемлив е акустичният (ултразвуков) метод, който принадлежи към групата на динамичния (непрекъснат) контрол на херметичността на платката. Както чувствителността (дебит над 50,100 l/h), така и грешката при определяне на местоположението на теча (20,30 m) на този метод са достатъчни за използване на системи, разработени на базата на този метод, при подводни пресичания на тръбопроводи.
Една от разработените системи за непрекъснат мониторинг на херметичността и целостта на печатната платка, разработена на базата на акустичния метод, е системата UNIFON.
Системата UNIfon е предназначена за непрекъснато наблюдение на херметичността и целостта на подводните пресичания на тръбопроводи с цел своевременно откриване на течове на продукти и повреди на тръбопроводи.
След приключване на външния преглед на СП, получените данни се обработват и анализират, които се вписват в паспорта (регистрационната карта) на СП. Следните данни трябва да бъдат въведени в PP паспорта:
• техническо състояние на тръбопровода (дебелина на стените, повреда на изолацията, дължина на оголените и провиснали участъци и др.);
• профил по трасето на пресичане с начертаване положението на тръбата;
• състояние на съоръженията за защита на тръбопровода от въздействия на течения, вълни и лед;
• план или схема на участъка на ГКПП;
• характерни черти и особености на канала и крайбрежния процес;
• състояние на водещи знаци и оградни знаци;
• наличие на запушвания на тръбата от чужди предмети;
• запазване на планово-топографската и височинната основа;
• предпазни и височинни знаци на нивомери от пилотен или стелажен тип;
• профили на крайбрежни склонове синдикация за размера на изместването на бреговата линия и крайбрежните склонове през времето между завършването на строителството и проучването на пресичането;
• влияние на ледовите явления върху състоянието на тръбопровода;
обосновка на предложения за извършване на ремонтно-възстановителни и допълнителни инженерни проучвания.
Въз основа на резултатите от външния преглед се съставя технически протокол, който съдържа всички материали от прегледа на PP MP. Техническият доклад трябва да включва:
• обяснителна записка (информация за обследвания обект, технически данни на използваните инструменти и оборудване, извършване на проучвателни работи и др.);
• Обработени резултати от обследване: графична диаграма (профил и план) на действителното вертикално положение на МП ГКПП в сравнение с проектните и изпълнителните; параметри, определени по време на водолазно изследване;
параметри, които определят състоянието на изолационното покритие и работата на ECP; промени в дебелината на стената на тръбата в зависимост от местоположението на дефектите на терена (пикети); актове за предоставяне на надзор върху безопасността на установените еталони; прогноза за планирани и дълбоки деформации; техническо заключение; копие от лиценз за техническа диагностика; задание за изследването (включително водолазното); удостоверения за проверка на ПП МП по вид работа; допълнителни материали, обясняващи техническото състояние на обследвания обект и проучвателната работа.
• Мерките, базирани на резултатите от външно обследване на техническото състояние на ГКПП, могат да включват:
• изчисляване на остатъчния ресурс (съгласно утвърдена от Госгортехнадзор България методика);
• якостно изчисляване на ерозирани и провиснали участъци от PP тръби;
Редът за извършване на работа по време на изпита cизползване на инструменти за техническа диагностика в тръбопровода
Работите по изследването на подводни пресичания на нефтопроводи с вградени технически диагностични средства се извършват от специализирани предприятия и техните подразделения, оборудвани с подходящи технически средства. Тези предприятия трябва да имат лиценз от Госгортехнадзор България (или регионални отдели на GGTN на Руската федерация) за извършване на техническа диагностика на тръбопроводи с помощта на методи за безразрушителен контрол.
Изборът и процедурата за използване на определени инструменти за техническа диагностика в тръбопровода (съответно методи за безразрушителен контрол) трябва да се определят във всеки конкретен случай, като се вземат предвид необходимостта, технологичността на използването на инструменти за техническа диагностика, тяхната резолюция, откриване на дефекти, ефективност на изпитването.
Когато извършвате диагностична работа, трябва да се ръководите от:
• „Правила за извършване на работа по диагностика на магистрални тръбопроводи с вградени инспекционни черупки“;
• „Технология за извършване на работа по диагностика на съществуващи магистрални нефтопроводи с вградени ревизионни черупки”;
• „Указания за експлоатация на съответните технически средства”.
Диагностиката на главната линия на PP обикновено се извършва при изследване на цялата линейна част на MP (ако диаметърът на главната линия на PP и самия тръбопровод са еднакви).
Основните (заедно с тръбопровода) и резервните линии на PP за плавателни и рафтени реки трябва да бъдат оборудвани с камери за пускане и приемане на тръбни технически диагностични средства.
Камерите за изстрелване и приемане могат да бъдат стационарни и мобилни и обикновено се монтират на тръбопроводи с ширина на реката в частта на канала над 75 m и диаметърнад 219м. Изследваният ПП трябва да има постоянен вътрешен диаметър и равнопроходни линейни фитинги без компоненти и части, излизащи в тръбопровода. В този случай е необходимо да знаете: дължината на изследваната секция на PP, вътрешния диаметър и друга информация, дадена във въпросника.
Основните етапи на проверка на ПП с помощта на вградени средства за техническа диагностика са:
1етап - почистване на вътрешната повърхност на РРот остатъци от електроди, котлен камък, чужди предмети и парафиново-смолисти вещества с помощта на почистващи устройства (скрепери). Качеството на почистването трябва да отговаря на препоръките на предприятията, които извършват проверки с вградени технически диагностични средства.
За резервни PP струни, където почистването на вътрешната повърхност на тръбата е изключително рядко, се препоръчва прогресивен метод на почистване с използване на набор от различни свинчета. Прогресивното почистване се състои от цикъл (първоначално) с меки чаши (подложки) от полиуретанова пяна или меки конусовидни чаши, последвани от серия от цикли в последователност с прогресивно увеличаване на плътността и/или размерите на чашите, докато тръбопроводът бъде изчистен и може да се използва стандартен канал за почистване. В някои случаи този метод може да се окаже единственото практическо решение.
2етап - определяне на минималната площ на потока на тръбатаPP през целия преход (от камерата за изстрелване до камерата за приемане).
Минималната площ на потока се определя чрез преминаване на специален калибър на снаряд (OKP) с калибриращи дискове (изработени от мека стомана или алуминий) до подходящия диаметър на печатната платка. Калибриращите дискове се монтират пред втория маншет, ако има дваманшети; пред третия, ако има три на снаряда; преди четвъртия, ако има четири маншета на снаряда. Минималният радиус на кривина, който може да премине снаряд с две яки и един калибриращ диск, е три пъти номиналния размер на тръбата (3R). Снаряди с три или четири яки претърпяват огъване най-малко пет пъти от номиналния размер на тръбата (5R).
Преминаването на снаряд-калибър ви позволява да получите първата информация за тръбопровода, да определите дали има някакви стеснения и препятствия в него и дали вграден инструмент може лесно да премине през него за откриване на геометрични дефекти (профильор).
При извършването на тези два етапа е необходимо да се монтират специални устройства върху изстреляните почистващи устройства (ОС) и снаряди-калибри - предаватели на сигнали, предназначени да определят местоположението на ОС и снаряди в случай на засядане.
В зависимост от модификацията, предавателят се монтира директно върху снаряда (за тръбопроводи с диаметър 530 mm или повече) или се комбинира със снаряд под формата на почистващи измервателни уреди (за тръбопроводи с диаметър 159,377 mm) и се изстрелва в тръбопровода. Движейки се по тръбопровода заедно с потока на изпомпвания продукт, предавателят излъчва електромагнитни вълни, които се улавят от приемна антена, свързана към приемника. Информацията за времето на преминаване на снаряда се съхранява в паметта на микропроцесорната система и се показва, ако е необходимо, на течнокристален дисплей.
При търсене на заседнали снаряди включеният приемник с антената се премества по участъка на тръбопровода, в който се предполага, че се намира снарядът.
При преминаване над заседнал снаряд, антената улавя излъчването на предавателя, което ще бъде индикирано от звукови и визуални аларми. Да търсиш снаряд вподводно преминаване или офшорен тръбопровод, предавателят на устройството е оборудван с ултразвуков преобразувател.
Също така е необходимо периодично да се изпреварва движението на снарядите, за да се придружава (контролира) от камерата за изстрелване до камерата за приемане, за да се избегне загубата им в тръбопровода.
Техническите характеристики на устройствата за определяне на местоположението и наблюдение на движението на снаряди от всяка точка на маршрута на МТ са дадени в таблици 5.6.