Классификация утечек

Важное значение в регулировании режимов работы магистральных трубопроводов имеет своевременное обнаружение утечек из магистральных трубопроводах. Утечки подразделяются на малые (не превышающие 3—5% от номинального расхода), средние (до 10%) и большие (свыше 10%). Причины возникновения утечек могут быть самые разнообразные. Так, малые утечки (или так называемые свищи) обычно возникают при коррозионном разрушении материала трубы окружающей средой. Другой причиной появления утечек может быть наличие повреждении металла труб при заводском изготовлении или строительстве, которые не удалось выявить при испытаниях трубопровода. Такие повреждения в виде небольших трещин под действием внешних и внутренних сил давления в трубопроводе постепенно развиваются и могут привести к появлению свищей или разрывам. И наконец, нарушение технологических режимов, превышение рабочих давлений в трубопроводе, возникновение волн давления могут вызвать повреждения, и разрывы металла трубопровода. Аварии на магистральных нефтепроводах являются особенно опасными, так как кроме ущерба от потерь нефти могут возникнуть взрывы и пожары. Большой вред связан с попаданием нефти в почву и особенно в реки. При этом происходит загрязнение среды и гибель животных и растительных организмов.

Методы определения утечек

Для определения величины и места утечек транспортируемого продукта целесообразно использовать сочетание пассивных (по данным слежения за ведением технологического процесса перекачки) и активных (путем пропуска диагностирующих устройств) методов.

Пассивные методы:

  • по балансу перекачки;
  • сопоставление давлений вдоль трассы с давлением при нормальном режиме эксплуатации трубопровода;
  • сопоставление расходов по участкам трубопровода;
  • анализ прохождения ударных волн.

Активные методы:

  • пропуск диагностирующих зондов с использованием акустических, электромагнитных и других методов;
  • апуск в поток и фиксация различного типа сред — «меток», контроль акустических шумов, внешних признаков утечки при осмотре трассы с поверхности земли;
  • использование различного типа излучений (инфракрасного, ультразвукового и т. д.) для контроля утечек как с воздуха, так и с поверхности земли.

Для нефтепроводов место повреждения методом «по балансу перекачки» определяется расчетным или графическим путем по разности гидравлических уклонов в начале и конце поврежденного трубопровода.

Fig1

Метод сопоставления давлений вдоль трассы трубопровода с давлениями до повреждения позволяет определить только крупные повреждения. Вместе с тем для определения места повреждения необходимо иметь значение давлений вдоль трассы трубопровода.

Метод сопоставления расходов по участкам трубопровода применяется при использовании расходомеров класса точности 0,2—0,5%. Такой метод чаще всего используется для определения наличия утечек, так как нахождение поврежденного участка требует значительного числа расходомеров высокого класса точности.

Полные разрывы стыков труб, а также разрывы продольных и спиральных швон определяются по падению напора и увеличению расхода (при центробежных насосах). Если напор до разрыва был Н, то ему соответствовала линия с гидравлическим уклоном i1. После разрыва трубопровода напор снизился до Н1, теперь ему соответствует линия с гидравлическим уклоном i2, которая наносится на профиль трубопровода через точку Н1 параллельно. Точка пересечения новой линии гидравлического уклона с линией профиля является наиболее вероятным местом разрыва. Сюда и следует направлять обходчиков или подвижные ремонтные бригады.

Fig2

Если через разрывы вытекает только часть перекачиваемого нефтепродукта, а остальная поступает на конечный пункт трубопровода, то новая линия гидравлического уклона определяется по количеству откачанного нефтепродукта с головной перекачивающей станции и количеству поступившего нефтепродукта на конечный пункт. До повреждения трубопровода с головной перекачивающей станции откачивалось Q нефтепродукта и столько же поступало на конечный пункт. После повреждения количество откачанного нефтепродукта Q осталось прежним (при поршневых насосах, работающих при постеянной частоте вращения электропривода) или несколько возросло до Q1 (при цетробежных насосах, способных увеличивать свою подачу при уменьшении сопротивления перекачки). Поступление нефтепродукта на конечный пункт в обоих случаях стало меньше откачанного. На профиль наносят линии гидравлических уклонов i1 и i2. Точка пересечения их указывает наиболее вероятное место повреждения трубопровода.


ПОДГОТОВКА НЕФТИ К ТРАНСПОРТУ