Метод за определяне на мястото на изтичане на газ от подземен тръбопровод (опции)
Притежатели на патента RU 2365889:
Изобретението се отнася до областта на приборостроенето и има за цел да осигури ефективен метод за определяне на местоположението на пробив на газ в тръбопровод, независимо от азимуталното му местоположение, с помощта на единичен разпределен оптичен оптичен сензор. Този резултат се постига поради факта, че едно от изпълненията на метода предвижда поставяне в земята над повърхността на тръбопровода успоредно на оста му поне един разпределен оптичен оптичен сензор за температура. Между тръбопровода и сензора или над сензора е инсталиран екран, който насочва газовия поток от тръбопровода в случай на теч към горната централна област на изкопа, съседен на сензора, и предотвратява потока на газ към периферните области на изкопа, отдалечен от сензора. Друго изпълнение на метода осигурява зигзагообразно разположение на разпределен оптичен оптичен сензор за температура в хоризонтална равнина над тръбопровода. Извършва се непрекъснато измерване на температурата, чрез намаляване на което се оценява наличието и местоположението на теч. 2 н. и 2 c.p. f-ly, 2 кал.
Изобретението се отнася до контролно-измервателни уреди, предназначени да контролират херметичността на газосъдържащото оборудване, и по-конкретно, до техника за дистанционно локализиране на теч на газ от главен тръбопровод, разположен в изкоп под земята.
Известни методи за визуална проверка на тръбопровода, състоящи се в периодична проверка на земята по трасето с цел откриване на течове (вж. Например Йонин Д.А., Яковлев Е.И. Съвременни методи за диагностика на магистрални газопроводи. - Л.: Недра, 1987. - S .69-71). Но тези методи са много трудоемки и не винаги осъществими поради климатичните и природни условия.
Известни са и методи за откриване на течове чрез преминаване на различни устройства с инсталирани средства за измерване, обработка и съхраняване на измервателни данни в контролиран тръбопровод (виж например RU 15518 U1). Недостатъците на такива методи са сложността на оборудването, необходимостта от специално оборудване и ниска чувствителност към малки и средни течове на газ от тръбопровода.
Най-близкият аналог на заявеното изобретение е метод за определяне на местоположението на изтичане на газ от подземен тръбопровод, описан в американска заявка 2004/0154380. Посоченият метод също така предвижда използването на разпределен оптичен температурен датчик, положен директно върху тръбопровода и покрит с екран. Недостатъкът на този метод е, че в случай на повреда на екрана при разкъсване на тръбопровода с големи загуби на газ, ефективността на системата за откриване значително намалява поради филтриране на газ около екранирания тръбопровод, заобикаляйки оптичния оптичен сензор. В допълнение, при ниски скорости на газовия поток от разкъсване на тръбопровода, системата за откриване е ниска поради интензивния топлообмен на потока от филтриращ теч на газ с основния газов поток в тръбопровода през стената на тръбата.
Техническият резултат, постигнат чрез прилагане на изобретението, е да осигури ефективен метод за определяне на местоположението на пробив на газ в тръбопровод, независимо от неговото азимутално местоположение, като се използва един разпределен оптичен оптичен сензор.
Този технически резултат се постига поради факта, че поне един разпределен оптичен оптичен температурен датчик е поставен в изкопа над повърхността на тръбопровода, разположен в земята и успоредно на оста му, снабден с екран, насочващ газовия поток от тръбопровод в случай на изтичане от теча в горната централна област на изкопа, съседен на сензора, и предотвратяване на потока на газ в периферните области на изкопа, отдалечени от сензора, и извършване на непрекъснато измерване на температурата, чието намаление се оценява по наличието и мястото на изтичане. Екранът може да бъде поставен между разпределения оптичен оптичен сензор за температура и тръбопровода или над оптичния температурен сензор. Екранът може да бъде направен под формата на метален или пластмасов лист с перфорация в централната част, съседна на вертикалната ос на тръбопровода. Екранът може също да бъде направен под формата на най-малко два метални или пластмасови листа, разположени в изкоп с междина, в която е поставен сензорът и предотвратяващ притока на газ в периферните зони на изкопа.
Друго изпълнение на изобретението осигурява зигзагообразно разположение на разпределен оптичен оптичен сензор за температура в хоризонтална равнина над тръбопровода.
Разпределеният оптичен датчик за температура трябва да бъде разположен на 20 до 80 см над тръбопровода. Точното разстояние от тръбопровода до сензора се определя в зависимост от диаметъра на тръбопровода (право пропорционален на диаметъра).
Методът за определяне на мястото на изтичане на природни и други газове с помощта на непрекъснато измерване на температурата се основава на идеята за използване на топлинния ефект от значителен спад на налягането в газовия поток извън тръбопровода. Промяната в температурата в поток от газ или течност, причинена от спад на налягането, е известна като ефект на Джоул-Томсън. В стационарното приближение спадът на температурата може да се изчисли като произведение на коефициента на Джоул-Томсън на спада на налягането. В случай на смеси от природен газ това съответства на охлаждане с характерен коефициент на Джоул-Томсън от порядъка на няколко градуса на мегапаскал от спада на налягането. В този случай общият температурен спад между потока в тръбата и газовия поток в теча в изкопа може да достигне 100 градуса по Целзий. Този температурен спад може да бъде измерен с разпределен датчик за температура на оптичните влакна, положен над тръбопровода от съображения за технологично удобство при поставяне на разпределения оптичен оптичен сензор в изкоп.