Автоматизированная Система Обнаружения Утечек (АСОУ) трубопроводных систем

Система обнаружения утечек — СОУ — средство повышения эффективности и безопасности трубопроводов

Вместе с ростом объемов транспортируемого сырья, растет также количество аварий на трубопроводах. Зачастую это аварии, возникшие в результате природных воздействий, как, к примеру, появление трещин на трубопроводах, подмытых водой, коррозии металла, воздействия оползней и влияние вечной мерзлоты. 

Кроме этого, при запуске в эксплуатацию новых трубопроводов проявляются дефекты строительства в виде непроваренных стыков, бракованной трубы, отсутствия температурных компенсаторов или ошибок проектирования. 

Другие причины, это когда задействован человеческий фактор – злой умысел – попросту воровство жидких продуктов, строительные работы или ошибки обслуживающего персонала. 

Последствия, конечно, всегда различные и серьезные. Природные – это загрязненная почва, пришедшие в негодность источники питьевой воды, пожары. Экономические – это украденное и утраченное сырье, затраты на ремонт трубопровода и устранение загрязнений природных ресурсов.

Что является первостепенным для поиска утечки из трубопровода? Это, прежде всего, доверие к информации, что утечка действительно произошла. Далее, это точное определение места, где находится дефект. И естественно скорость, так как время считается не только на минуты, а, зачастую, на миллионы кубометров и сотни тонн, учитывая объемы, которые каждую секунду выделяются в окружающую среду.

Энергетические компании в мире, включая ОАО «Газпром», уделяют всё большее внимание обеспечению безопасности эксплуатации объектов трубопроводного транспорта. Одним из наиболее эффективных способов контроля целостности трубопровода и своевременного обнаружения утечек транспортируемого продукта является разработка и внедрение специализированных систем обнаружения утечек (СОУ). 

Своим приказом от ноября 2013 года «Ростехнадзор» Российской Федерации обязал, с целью повышения безопасности, оснастить трубопроводные системы, включая газопроводы, системами обнаружения утечек. 

Дополнительный существенный фактор экономического эффекта внедрения СОУ – это серьезные скидки страховых компаний на страхование трубопроводных систем.

Внедрение отдельной, самостоятельной СОУ возможно, но сопряжено с некими трудностями, связанными с размещением, подключением, электропитанием оборудования, с организацией связи и передачи информации.

Поэтому фирма ООО «Центр Проект» разработала решение, интегрирующее функции СОУ в систему линейной телемеханики (СЛТМ).

Структура системы

Система телемеханики с функциям СОУ реализуется путем расширения «стандартной» системы телемеханики, применяемой для контроля и управления трубопроводами.

Сама СЛТМ состоит из двух уровней:

  • КП телемеханики.
  • Пункт управления СЛТМ.

Для реализации функций обнаружения утечек:

  • контролируемые пункты СЛТМ оснащаются специальным интеллектуальным модулем и высокоточными датчиками давления, настройка которых происходит автоматически, в соответствии с ситуацией в трубопроводе;
  • в ПУ СЛТМ включается дополнительный программно-технический комплекс СОУ, интегрированный с сервером ПУ СЛТМ.

Метод обнаружения утечек основан на измерении давления в нескольких местах одновременно. Полученные данные предварительно обрабатываются на КП СЛТМ и затем по каналам связи передаются на ПУ СЛТМ в центральный сервер обработки данных для статистического анализа. Специальное алгоритмическое обеспечение СОУ уровня ПУ выявляет характеристические изменения давления, которые сигнализируют факт утечки продукта из трубопровода, и определяют место дефекта.

После обработки вся информация о результатах диагностики поступает на АРМ СОУ в распоряжение оператора, осуществляющего контроль за работой трубопровода. В случае выявления утечки, на экране пункта управления выдается соответствующее сообщение. Примеры экранов с функциями СОУ даны на рисунках.

lds unik na displeji

Области применения и характеристики

СОУ, интегрированная в СЛТМ, работает для жидких и газообразных веществ в трубопроводах в статическом и динамическом режиме.

Характеристики определяемых утечек в значительной степени зависят от давления, диаметра трубопровода и собственно продукта.

Для наилучших условий достижимы следующие значения:

минимальный размер отверстия: от 1/100 диаметра трубы;

точность: около 50 м;

время обнаружения: 2 — 3 минуты.

Система также позволяет отслеживать прохождение внутритрубных устройств (ВТУ), обеспечивая диспетчерский и инженерный персонал точными данными о местоположении устройства.

С 2003 года система обнаружения утечек успешно эксплуатируется на конденсатопроводах и продуктопроводе ШФЛУ ООО «ГазпромПереработка» ОАО «Газпром» и на ряде нефтепроводов в России. 

Кроме этого, СОУ отлично себя зарекомендовала на газопроводах в Европе: это газопровод немецкой компании RWE и газопровод EuroStreem в Чехии. 

Варианты реализации

Специалистами ООО «Центр Проект» проработаны два варианта интеграции функций СОУ в СЛТМ:

Первый вариант — заводской интеграции.

Применим для вновь создаваемых систем, когда уже на этапе проектирования и изготовления телемеханика оснащается всем необходимым для обнаружения утечек. Вариант отличается высокой степенью интеграции и заводской готовности.

Второй вариант – интеграция на объекте.

Применим в случае, когда функции системы обнаружения утечек требуется реализовать для участков трубопроводов с уже введенной в эксплуатацию СЛТМ. В этом случае, в существующие КП устанавливаются 

дополнительные модули и датчики, а также происходит дооснащение программно-технических средств уровня ПУ СЛТМ. Такой подход обеспечивает реализацию функции СОУ с полным сохранением первоначальных инвестиций. 

Возможна реализация в рамках программы Капремонта.

ООО «Центр Проект», г. Москва   

Генеральный Директор                                                  Председатель совета директоров  

к.т.н.                                                                                 к.т.н.

В.Н.Черкасский                                                               В.Б.Гармаш