RU2591752C1 - Method of detecting emergency leaks of pipeline for environment protection - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to oil and gas equipment, which provides protection from pollution near pipeline. Method of detecting leakages of transport pipeline of liquid or gaseous hydrocarbons or mixtures thereof, involves construction of a "pipe in pipe" structure, consisting of a pipeline and an outer jacket made of sealed sections equipped with gas outlet devices - at top points of pipeline route and nozzles with shutoff valves for removal of liquid in drain bends at lower points of pipeline route. Each section is filled with a control liquid or gas and is equipped with pressure and temperature control means, which are connected with system for collection, processing and transmission of information on leakage in measuring and computing system. At pressure change control of liquid or gas in sections, emergency control algorithms are used.

EFFECT: higher efficiency of protecting environment from contamination near pipeline.

4 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к нефтегазовой технике, к области контроля состояния систем трубопроводного транспорта жидких и газообразных углеводородов, в частности нефти, газового конденсата, нефтепродуктов, природного и попутных газов и нефтегазовых смесей различной степени переработки, более конкретно - к техническим решениям, обеспечивающим защиту от загрязнения среды вблизи трассы трубопровода, транспортирующего эти жидкости, газы и их смеси, рассматривающиеся как потенциальные загрязнители окружающей среды и источник взрыво- и пожарноопасности. Изобретение эффективно и целесообразно использовать на участках нефте- или газопровода, в первую очередь, при прокладке трубопроводов через или в непосредственной близости от населенных пунктов, зон отдыха, природных заповедных и рекреационных зонах, прибрежных акваториях морей, для которых предъявляются особо строгие требования промышленной, в частности, экологической и пожарной безопасности, а также через заболоченные территории, акватории океанов и морей, озер, больших рек, где особенно затруднен непосредственный контроль целостности и герметичности оболочки трубопровода.The invention relates to oil and gas technology, to the field of monitoring the state of pipeline systems of liquid and gaseous hydrocarbons, in particular oil, gas condensate, petroleum products, natural and associated gases and oil and gas mixtures of various degrees of processing, and more particularly, to technical solutions that provide protection against environmental pollution close to the pipeline route transporting these liquids, gases and their mixtures, considered as potential environmental pollutants and a source of explosion and fire oopasnosti. The invention is efficiently and expediently used in sections of an oil or gas pipeline, first of all, when laying pipelines through or in the immediate vicinity of settlements, recreation areas, nature reserves and recreation areas, coastal waters of the seas, for which the most stringent industrial requirements are met, in in particular, environmental and fire safety, as well as through wetlands, water areas of oceans and seas, lakes, large rivers, where direct monitoring is especially difficult holistically sti and tightness of the pipeline shell.

Уровень техникиState of the art

Известна и широко применяется конструктивно-технологическая схема «труба в трубе»; ее используют при прокладке подземных, надземных и подводных трубопроводов - под и над дорогами, при сооружении транспортных переходов различного назначения, в частности при преодолении водных преград (реки, каналы, морские акватории, заболоченные территории и др.); прокладка транспортных трубопроводов по схеме «труба в трубе» повышает экологическую безопасность трубопроводной трассы - как при надземном, так и при подземном, подводном расположении трубопровода. Однако сама по себе ограждающая труба в этом случае имеет назначением, в первую очередь, создание щадящих условий эксплуатации транспортного трубопровода, уменьшение возможности его повреждения, увеличивая тем самым срок его эксплуатации. Либо играет технологическую роль, как, например, при исполнении переходов через водные преграды. Попутно она может ограничивать проникновение в окружающую среду загрязнителей - при возникновении протечки трубопровода (если при этом реализованы мероприятия по герметизации ее стыков и торцов), но не являются составной частью системы обнаружения протечек и не способствуют ее функционированию.Known and widely used structural-technological scheme "pipe in pipe"; it is used when laying underground, elevated and underwater pipelines - under and above roads, during the construction of transport crossings for various purposes, in particular when overcoming water barriers (rivers, canals, sea water areas, wetlands, etc.); the laying of transport pipelines according to the “pipe-in-pipe” scheme increases the environmental safety of the pipeline route - both with above-ground and underground, underwater pipelines. However, the enclosing pipe itself in this case has the purpose, first of all, of creating sparing operating conditions for the transport pipeline, reducing the possibility of its damage, thereby increasing its life. Or plays a technological role, as, for example, in the implementation of crossings over water barriers. Along the way, it can limit the penetration of pollutants into the environment - if a pipeline leaks (if measures are taken to seal its joints and ends), but they are not an integral part of the leak detection system and do not contribute to its functioning.

Наряду с этим в течение многих лет ведутся разработки систем обнаружения утечек в трубопроводах транспорта жидкостей, прежде всего - нефти и нефтепродуктов, газов и газожидкостных смесей. Они строятся в основном на основе фиксации, измерений (мониторинга) и анализа физических процессов, происходящих либо в среде, транспортируемой по трубопроводу, либо в окружающем трубопровод пространстве. Процессы, происходящие при возникновении утечки (протечки) в конструкции трубопровода, такие как вибрации, ударные волны, акустические явления, при этом практически не рассматриваются.Along with this, development of leak detection systems in pipelines for transporting liquids, primarily oil and oil products, gases and gas-liquid mixtures, has been ongoing for many years. They are built mainly on the basis of fixation, measurements (monitoring) and analysis of physical processes that occur either in the medium transported by the pipeline or in the space surrounding the pipeline. The processes that occur when a leak (leakage) occurs in the pipeline structure, such as vibrations, shock waves, acoustic phenomena, are practically not considered.

Наиболее близким техническим решением по технической сути и достигаемому результату к заявляемому изобретению является устройство для контроля за состоянием магистрального трубопровода (см. [1] а.с. СССР №836453, F17D 1/10, опубликованное 07.06.1981), состоящее из двух концентрично установленных труб, межтрубное пространство между которыми заполнено жидкостью, пространство разделено поперечными перегородками на участки, каждый их которых снабжен устройством для контроля уровня жидкости в мерном цилиндре, соединенном с межтрубным пространством.The closest technical solution in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a device for monitoring the state of the main pipeline (see [1] AS USSR No. 836453, F17D 1/10, published on 06/07/1981), consisting of two concentric installed pipes, the annular space between which is filled with liquid, the space is divided by transverse partitions into sections, each of which is equipped with a device for controlling the liquid level in the measuring cylinder connected to the annular space.

Недостатками прототипа являются трудности его практической реализации, громоздкость и несовременность общего технического решения, сложность и ненадежность устройства в эксплуатации.The disadvantages of the prototype are the difficulties of its practical implementation, the bulkiness and timeliness of the general technical solution, the complexity and unreliability of the device in operation.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей заявленного изобретения является создание эффективного технологического процесса выявления факта утечки транспортируемой среды из транспортного трубопровода с целью предотвращения разливов транспортируемых веществ, загрязнения акватории или береговой линии, загазованности местности. Попутно предлагаемая технологическая процедура позволяет обнаружить также протечки контрольной жидкости или контрольного газа через герметичную ограждающую конструкцию - рубашку.The objective of the claimed invention is the creation of an effective process for identifying the fact of leakage of the transported medium from the transport pipeline in order to prevent spills of transported substances, pollution of the water area or coastline, gas contamination of the area. Along the way, the proposed technological procedure also makes it possible to detect leaks of control fluid or control gas through an airtight enclosing structure - a shirt.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности защиты окружающей среды от загрязнений вблизи трассы трубопровода.The technical result of the claimed invention is to increase the efficiency of environmental protection from pollution near the pipeline route.

Новизна подхода к решению задачи состоит в том, что оба нежелательных события - утечку транспортируемой среды из транспортного трубопровода и утечку контрольной жидкости через ограждающую рубашку выявляют по изменению давления контрольной жидкости или контрольного газа в межтрубном (подрубашечном) пространстве.The novelty of the approach to solving the problem lies in the fact that both undesirable events — leakage of the transported medium from the transport pipeline and leakage of the control fluid through the enclosing jacket — are detected by a change in the pressure of the control fluid or control gas in the annular space.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного результата предлагается способ выявления аварийных протечек, включающий сооружение трубопроводной трассы на особо контролируемом участке, к которому предъявляются повышенные требования экологической и пожарной безопасности, по известной конструктивно-технологической схеме «труба в трубе». Вокруг транспортного трубопровода, являющегося внутренним гермоконтуром, посекционно формируют наружный контур в виде герметизированной ограждающей рубашки. Изготовление рубашки, ее монтаж на конструкциях, составляющих транспортный трубопровод, и герметизацию можно выполнять либо заблаговременно, в заводских условиях, либо непосредственно при прокладке трубопроводной трассы. При этом рубашку разбивают на изолированные герметичные секции (секционирование) исходя из особенностей топографического профиля трассы и конструктивных особенностей трубопровода. Секции рубашки снабжают газоотводными устройствами с клапанами сброса давления - в верхних точках трассы и штуцерами с запорной арматурой для удаления жидкости в дренажные отводы - в нижних точках трубопроводной трассы. На секциях рубашки монтируют упругодеформируемые компенсаторы давления. Секции рубашки заполняют контрольной жидкостью, не оказывающей вредного воздействия на окружающую среду, например водой с ингибитором коррозии. На секциях рубашки устанавливают средства измерения и контроля давления и температуры контрольной жидкости. Данные о давлении и температуре контрольной жидкости транслируют в измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) и/или оператору, они используются для управления защитными мероприятиями, связанными с утечкой. Туда также поступает информация о текущих значениях давления и температуры в транспортном трубопроводе и в окружающей среде.To solve this problem and achieve the stated result, a method for detecting emergency leaks is proposed, which includes the construction of a pipeline route in a specially controlled area, to which increased environmental and fire safety requirements are imposed, according to the well-known structurally-technological scheme "pipe in pipe". Around the transport pipeline, which is the internal pressure circuit, the outer contour is formed in sections in the form of a sealed enclosing shirt. The manufacture of the shirt, its installation on the structures that make up the transport pipeline, and the sealing can be performed either in advance, in the factory, or directly when laying the pipeline route. In this case, the shirt is divided into insulated sealed sections (sectioning) based on the features of the topographic profile of the route and the design features of the pipeline. The shirt sections are equipped with gas venting devices with pressure relief valves - at the upper points of the route and fittings with shutoff valves for removing liquid into the drainage branches - at the lower points of the pipeline route. Elastically deformable pressure compensators are mounted on sections of the shirt. The sections of the shirt are filled with a control fluid that does not have a harmful effect on the environment, for example, water with a corrosion inhibitor. On the sections of the shirt set the means of measuring and controlling the pressure and temperature of the control fluid. Data on the pressure and temperature of the control fluid is transmitted to the measuring and computing complex (CPI) and / or to the operator, they are used to control protective measures associated with the leak. It also receives information on the current values of pressure and temperature in the transport pipeline and in the environment.

В каждой секции рубашки создают давление контрольной жидкости, избыточное по отношению к давлению окружающей среды, но существенно меньшее, чем давление в транспортном трубопроводе. И осуществляют посекционный контроль давления и температуры контрольной жидкости, заполняющей пространство под рубашкой.In each section of the shirt create a pressure of the control fluid, excessive in relation to the pressure of the environment, but significantly less than the pressure in the transport pipeline. And carry out sectional control of pressure and temperature of the control fluid filling the space under the jacket.

Повышение давления контрольной жидкости в секциях рубашки сверх допустимой величины свидетельствует о возникновении протечки жидкости из транспортного трубопровода в рубашку (допустимый интервал давления в подрубашечном пространстве определяется ИВК с учетом естественных температурных изменений). При обнаружении аварийной ситуации, связанной с протечкой транспортного трубопровода, перекрывают запорную арматуру на входе в контролируемый участок; при необходимости, отводят избыточную жидкость из-под рубашки - в дренаж, а попутный газ - на факел. Находят и устраняют (по возможности) дефект транспортного трубопровода.An increase in the pressure of the control fluid in the sections of the jacket in excess of the permissible value indicates the occurrence of fluid leakage from the transport pipeline into the jacket (the permissible pressure interval in the under-shirt space is determined by the CPI taking into account natural temperature changes). Upon detection of an emergency related to the leakage of the transport pipeline, stop valves at the entrance to the controlled area; if necessary, excess liquid is drained from under the shirt to the drainage, and associated gas to the torch. Find and eliminate (if possible) a defect in the transport pipeline.

При понижении давления контрольной жидкости в секциях рубашки ниже допустимой величины, свидетельствующем о разгерметизации рубашки, по возможности, выполняют подкачку контрольной жидкости до приемлемого давления в секции, находят и устраняют дефект ограждающей конструкции.If the pressure of the control fluid in the sections of the shirt is lower than the permissible value, indicating the depressurization of the shirt, if possible, the control fluid is pumped to an acceptable pressure in the section, the defect of the enclosing structure is found and eliminated.

После выявления факта протечки, как правило, требуется определить конкретное место ее возникновения. Для этого применяют известные методы - например акустический, волоконно-оптический, параметрический, комбинированный и др.After the fact of a leak is revealed, as a rule, it is required to determine the specific place of its occurrence. For this, known methods are used - for example, acoustic, fiber optic, parametric, combined, etc.

Далее выясняют характер и величину дефекта, определяют предпочтительную технологию его устранения. Проводят ремонтные работы.Next, find out the nature and magnitude of the defect, determine the preferred technology for its elimination. Carry out repair work.

Давление контрольной жидкости может изменяться в силу естественных климатических факторов. При повышении давления контрольной жидкости, возникающем в секции рубашки вследствие внешнего теплового воздействия, перепускают излишек контрольной жидкости из этой секции рубашки в упругодеформируемый компенсатор давления - до достижения приемлемого уровня давления в секции.The pressure of the control fluid may vary due to natural climatic factors. When the pressure of the control liquid arises in the section of the shirt due to external heat exposure, the excess of the control liquid from this section of the shirt is passed into an elastically deformable pressure compensator until an acceptable pressure level is reached in the section.

Описанные процедуры, в принципе, применимы и для трубопроводов газов или газожидкостных смесей. Отличия определяются различием физических явлений жидкости и газа, прежде всего - несжимаемостью жидкостей и сжимаемостью газов. Так секции рубашки заполняют вместо контрольной жидкости контрольным (инертным) газом, не оказывающим вредного воздействия на окружающую среду, например азотом. В каждой секции рубашки создают давление контрольного газа, избыточное по отношению к давлению окружающей среды, но существенно меньшее, чем давление в транспортном трубопроводе, и осуществляют посекционный контроль давления и температуры контрольного газа, заполняющего пространство под рубашкой.The described procedures are, in principle, applicable to pipelines of gases or gas-liquid mixtures. The differences are determined by the difference in the physical phenomena of a liquid and a gas, first of all, by the incompressibility of liquids and the compressibility of gases. Thus, instead of the control liquid, sections of the shirt are filled with control (inert) gas, which does not have a harmful effect on the environment, for example, nitrogen. In each section of the jacket, the control gas pressure is created, which is excessive in relation to the ambient pressure, but significantly less than the pressure in the transport pipeline, and sectional control of the pressure and temperature of the control gas filling the space under the jacket is carried out.

При повышении давления контрольного газа в секциях рубашки сверх допустимой величины, свидетельствующем о возникновении протечки газа или газожидкостных смесей из транспортного трубопровода, перекрывают запорную арматуру на входе в контролируемый участок транспортного трубопровода, находят и устраняют дефект транспортного трубопровода.If the pressure of the control gas in the sections of the shirt exceeds the permissible value, which indicates the occurrence of leakage of gas or gas-liquid mixtures from the transport pipeline, the stop valves at the entrance to the controlled section of the transport pipeline are closed, and the defect of the transport pipeline is found and eliminated.

При понижении давления контрольного газа в секциях рубашки ниже допустимой величины, свидетельствующем о разгерметизации рубашки, выполняют наддув секции рубашки, по возможности, до приемлемого давления в секции, находят и устраняют дефект ограждающей конструкции.When reducing the pressure of the control gas in the sections of the shirt below the permissible value, indicating the depressurization of the shirt, pressurize the section of the shirt, if possible, to an acceptable pressure in the section, find and eliminate the defect of the enclosing structure.

Допустимое изменение (в частности, приращение) давления и/или расширение контрольной жидкости, газа должно определяться с учетом прогнозируемых изменений температуры контрольной жидкости и перепускания излишка контрольной жидкости в упругодеформируемый компенсатор давления. Отсутствие корреляции между изменениями температуры, давления и объема контрольной жидкости может служить критерием аварийности, на основании которого принимается решение о введении в действие аварийных операций и алгоритмов, в частности закрытие запорной арматуры на входе в контролируемый участок транспортного трубопровода, либо включение насосов подкачки контрольной жидкости и т.п. Эти действия могут совершаться как в автоматизированном режиме (по командам ИВК), так и в ручном режиме (по командам оператора).The permissible change (in particular, increment) in pressure and / or expansion of the control fluid, gas must be determined taking into account the predicted changes in the temperature of the control fluid and the excess of the control fluid bypassing into the elastically deformable pressure compensator. The absence of a correlation between changes in temperature, pressure and volume of the control fluid can serve as an accident criterion, on the basis of which a decision is made to put into operation emergency operations and algorithms, in particular, shut-off valves at the inlet to a controlled section of the transport pipeline, or the inclusion of control fluid pumping pumps and etc. These actions can be performed both in an automated mode (according to the CPM commands) and in manual mode (according to the operator’s commands).

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 условно показана трубопроводная трасса, проложенная на пересеченной местности по схеме «труба в трубе».In FIG. 1 conventionally shows a pipeline route laid on rough terrain according to the “pipe in pipe” scheme.

На фиг. 2 показано сечение А-А трубопроводной трассы. In FIG. 2 shows a section AA of the pipeline route.

На фиг. 3 - показано сечение Б-Б трубопроводной трассы. In FIG. 3 - shows a section BB of the pipeline route.

На фиг. 4 - схематично изображен упругодеформируемый компенсатор.In FIG. 4 - schematically shows an elastically deformable compensator.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

На фиг. 1 схематично показана трубопроводная трасса. Между стенкой транспортного трубопровода 1 и секционированной ограждающей конструкцией (рубашкой) 2 образован зазор 3. Он образован при монтаже трубных конструкций с помощью системы центрирующих опор 4 (центрирующие опоры 4 выполнены со сквозными проемами, например, в виде набора цилиндрических секторов, брусков или арок, чтобы они не препятствовали свободному перемещению жидкостей и газов в пространстве зазора 3. В верхних точках топографического профиля трубопроводной трассы на герметизированной рубашке 2 герметично установлены предохранительные (стравливающие) клапаны 5 (газоотводные устройства с клапанами сброса давления), а в нижних точках трассы - жидкостные выходы в дренаж с запорной арматурой 6 (штуцеры с запорной арматурой).In FIG. 1 schematically shows a pipeline route. A gap 3 is formed between the wall of the transport pipeline 1 and the partitioned enclosing structure (jacket) 2. It is formed during the installation of pipe structures using a system of centering supports 4 (centering supports 4 are made with through openings, for example, in the form of a set of cylindrical sectors, bars or arches, so that they do not impede the free movement of liquids and gases in the space of the gap 3. At the upper points of the topographic profile of the pipeline route on the sealed jacket 2, a safety valve is sealed wound (bleed) valves 5 (gas vent devices with pressure relief valves), and at the lower points of the route - liquid outlets to the drain with shutoff valves 6 (fittings with shutoff valves).

На фиг. 2 показано сечение трубопроводной трассы в состоянии, когда пространство «рубашки» заполнено жидкостью 7, но в верхней части этого пространства образовался газовый «пузырь» 8 (еще не стравленный клапаном 5).In FIG. 2 shows a cross section of a pipeline route in a state where the “jacket” space is filled with liquid 7, but a gas “bubble” 8 has formed in the upper part of this space (not yet etched by valve 5).

На фиг. 3 показано сечение трубопроводной трассы с запорной арматурой 6 на штуцере для выхода жидкости в дренаж.In FIG. 3 shows a cross section of a pipeline route with shutoff valves 6 on the fitting for the exit of fluid into the drainage.

На фиг. 4 схематично изображен упругодеформируемый компенсатор 9 с дистанционно управляемым стравливающим клапаном 10, присоединенный к штуцеру 11 на одной из секций рубашки 2.In FIG. 4 schematically shows an elastic deformable compensator 9 with a remotely controlled bleed valve 10, attached to the fitting 11 on one of the sections of the shirt 2.

Трубопроводную трассу укладывают с учетом топографического профиля местности и при подготовке трубопровода к работе в зазорах 3 секционированной рубашки 2 с помощью внешней помпы создают давление контрольной жидкости 7 (или газа), несколько превышающее давление окружающей среды (с учетом его вероятных колебаний), но существенно меньшее рабочего давления в транспортном трубопроводе 1. Выбор давления контрольной среды для заполнения секций рубашки выполняет предприятие, эксплуатирующее трубопровод, руководствуясь собственными нормативами. ИВК, обслуживающий трубопровод, (или оператор) контролирует показатели давлений и температур контрольной жидкости (или контрольного газа) в секциях рубашки, производя периодическое сканирование средств измерений, размещенных на трубопроводе, - согласно принятой инструкции.The pipeline route is laid taking into account the topographic profile of the terrain and, when preparing the pipeline for work in the gaps 3 of the partitioned jacket 2, using the external pump, create the pressure of the control liquid 7 (or gas), slightly higher than the ambient pressure (taking into account its probable fluctuations), but significantly less operating pressure in the transport pipeline 1. The choice of pressure of the control medium for filling the sections of the shirt is performed by the enterprise operating the pipeline, guided by its own standard E. The CPI serving the pipeline (or the operator) monitors the pressure and temperature indicators of the control fluid (or control gas) in the sections of the shirt, periodically scanning the measuring instruments located on the pipeline, according to the accepted instructions.

При повышении давления в секции рубашки 2 выше фонового (определяется по принятой инструкции на основе данных метеослужбы) реализуют мероприятия, предусмотренные регламентом для аварийной ситуации, соответствующей возникновению протечки транспортного трубопровода; например, перекрывают запорную арматуру на входе в контролируемый участок транспортного трубопровода; выполняют поиск конкретного места протечки имеющимися средствами, с использованием, в частности, акустического, волоконно-оптического, параметрического или комбинированного метода; стравливают контрольную жидкость (газ) из секции рубашки 2, под которой обнаружена протечка (и, при необходимости, жидкость (газ) из отключенного участка транспортного трубопровода 1; выполняют ремонтные операции - по технологическому плану.If the pressure in the section of the shirt 2 increases above the background (determined by the adopted instruction on the basis of the weather service), the measures provided for in the emergency procedures corresponding to the occurrence of a leakage of the transport pipeline are implemented; for example, shut-off valves at the entrance to the controlled section of the transport pipeline; performing a search for a specific leak site using available means, using, in particular, an acoustic, fiber optic, parametric or combined method; bleed the control fluid (gas) from the section of the jacket 2, under which a leak (and, if necessary, the fluid (gas) from the disconnected section of the transport pipeline 1 is detected; repair operations are performed according to the technological plan.

При понижении давления в секции рубашки 2 реализуют мероприятия, предусмотренные регламентом для аварийной ситуации, соответствующей возникновению протечки рубашки трубопровода; например, выполняют подкачку жидкости (или газа) в зазор до приемлемого давления в секции; выполняют поиск конкретного места протечки имеющимися средствами, с использованием, в частности, акустического, волоконно-оптического, параметрического или комбинированного метода; стравливают контрольную жидкость (газ) из секции рубашки 2, под которой обнаружена протечка; выполняют ремонтные операции - по технологическому плану.When the pressure decreases in the section of the shirt 2, the measures provided for in the emergency regulations corresponding to the occurrence of leakage of the jacket of the pipeline are implemented; for example, pumping liquid (or gas) into the gap to an acceptable pressure in the section; performing a search for a specific leak site using available means, using, in particular, an acoustic, fiber optic, parametric or combined method; bleed the control fluid (gas) from the section of the jacket 2, under which a leak is detected; perform repair operations - according to the technological plan.

Сброс излишка контрольной жидкости (или газа) в упругодеформируемый компенсатор 9 при повышении давления в секции(-ях) рубашки вследствие естественного нагрева выполняется, как правило, автоматически, по команде ИВК.The discharge of excess control fluid (or gas) into the elastically deformable compensator 9 with increasing pressure in the section (s) of the shirt due to natural heating is usually performed automatically by the command of the IVK.

Claims (4)

1. Способ выявления аварийных протечек транспортного трубопровода жидких или газообразных углеводородов, или их смесей, способных оказать загрязняющее или вредное воздействие на окружающую среду, включающий сооружение на контролируемом участке трубопроводной трассы по схеме «труба в трубе», где внутренним гермоконтуром является транспортный трубопровод, а наружный контур формируют при прокладке трубопроводной трассы или заблаговременно в заводских условиях как герметизированную ограждающую рубашку, выполненную:
- секционированной, исходя из особенностей топографического профиля трассы и конструктивных особенностей трубопровода;
- посекционно снабженной газоотводными устройствами с клапанами сброса давления - в верхних точках трубопроводной трассы и штуцерами с запорной арматурой для удаления жидкости в дренажные отводы - в нижних точках трубопроводной трассы;
- посекционно снабженной упругодеформируемыми компенсаторами давления;
- посекционно заполненной контрольной жидкостью, не оказывающей вредного воздействия на окружающую среду, при транспортировании жидких углеводородов; или посекционно заполненной инертным контрольным газом, не оказывающим вредного воздействия на окружающую среду, при транспортировании газообразных углеводородов или газожидкостных смесей;
- посекционно оборудованной средствами контроля давления и температуры контрольной жидкости или инертного контрольного газа, соединенными с системой сбора, обработки и передачи информации о протечке в измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) для управления защитными мероприятиями, связанными с утечкой;
характеризующийся тем, что
а. создают в каждой секции рубашки давление контрольной жидкости или инертного контрольного газа, избыточное по отношению к давлению окружающей среды, но существенно меньшее, чем давление в транспортном трубопроводе, и осуществляют посекционный контроль давления и температуры контрольной жидкости или инертного контрольного газа, заполняющих пространство под рубашкой;
b. текущие показатели давления и температуры контрольной жидкости или инертного контрольного газа в секциях рубашки передают в ИВК; туда также поступает информация о текущих значениях давления и температуры в транспортном трубопроводе и в окружающей среде;
c. при повышении давления контрольной жидкости или инертного контрольного газа в секциях рубашки сверх допустимой величины, свидетельствующем о возникновении протечки жидких или газообразных углеводородов из транспортного трубопровода, применяют алгоритмы аварийного управления;
d. при понижении давления контрольной жидкости или инертного контрольного газа в секциях рубашки ниже допустимой величины, свидетельствующем о разгерметизации рубашки, применяют алгоритмы аварийного управления;
e. решение о переходе в аварийные режимы управления, выбор и исполнение алгоритма реализуют в автоматизированном режиме - по командам ИВК или ручном режиме - по командам оператора.1. A method for identifying accidental leaks of a transport pipeline of liquid or gaseous hydrocarbons, or mixtures thereof, capable of causing a polluting or harmful effect on the environment, including the construction of a pipeline in a controlled section of the pipeline-in-pipe scheme, where the internal pressure circuit is a transport pipeline, and the outer contour is formed when laying the pipeline route or in advance in the factory as a sealed enclosing shirt made:
- partitioned, based on the features of the topographic profile of the route and the design features of the pipeline;
- sectionally equipped with gas venting devices with pressure relief valves - at the upper points of the pipeline route and fittings with shut-off valves for removing liquid into the drainage bends - at the lower points of the pipeline route;
- sectionally equipped with elastically deformable pressure compensators;
- sectionally filled control fluid, which does not have a harmful effect on the environment, during transportation of liquid hydrocarbons; or sectionally filled with an inert control gas that does not have an environmental impact when transporting gaseous hydrocarbons or gas-liquid mixtures;
- sectionally equipped with means for monitoring the pressure and temperature of the control fluid or inert control gas, connected to a system for collecting, processing and transmitting leakage information to the measuring and computing complex (IVC) to control protective measures related to the leak;
characterized in that
but. create in each section of the jacket the pressure of the control fluid or inert control gas, excessive in relation to the ambient pressure, but significantly less than the pressure in the transport pipe, and perform sectional control of the pressure and temperature of the control fluid or inert control gas filling the space under the jacket;
b. current indicators of pressure and temperature of the control fluid or inert control gas in the sections of the shirt transmit to the CPM; it also receives information on the current values of pressure and temperature in the transport pipeline and in the environment;
c. when the pressure of the control liquid or inert control gas in the sections of the shirt exceeds the permissible value, which indicates the occurrence of leakage of liquid or gaseous hydrocarbons from the transport pipeline, emergency control algorithms are used;
d. when the pressure of the control fluid or inert control gas in the sections of the shirt is lower than the permissible value, indicating the depressurization of the shirt, emergency control algorithms are used;
e. the decision to switch to emergency control modes, the selection and execution of the algorithm are implemented in an automated mode - according to the CPM commands or manual mode - according to the operator’s commands. 2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что контрольной жидкостью является, например, вода с ингибитором коррозии, а инертным контрольным газом является, например, азот.2. The method according to p. 1, characterized in that the control fluid is, for example, water with a corrosion inhibitor, and the inert control gas is, for example, nitrogen. 3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при выявлении факта протечки определяют конкретное место ее возникновения, в транспортном трубопроводе или в рубашке, - акустическим, волоконно-оптическим, параметрическим или комбинированным методами.3. The method according to p. 1, characterized in that when a fact of leakage is detected, a specific place of its occurrence is determined, in the transport pipeline or in the shirt — by acoustic, fiber-optic, parametric or combined methods. 4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что при повышении давления контрольной жидкости или инертного контрольного газа, возникающего в секции рубашки вследствие внешнего теплового воздействия, перепускают излишек контрольной жидкости или контрольного газа из этой секции рубашки в упругодеформируемый компенсатор давления - до достижения приемлемого уровня давления в секции. 4. The method according to claim 1, characterized in that when the pressure of the control fluid or inert control gas arises in the section of the shirt due to external heat exposure, the excess of the control liquid or control gas from this section of the shirt is passed into an elastically deformable pressure compensator until an acceptable pressure compensator is reached section pressure level.

Images