Способ выявления и определения местоположения утечки в трубопроводах

Способ выявления и определения местоположения утечки в трубопроводах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано при определении местоположения утечек в трубопроводах, в частности в газопроводах и нефтепроводах, на участках, недоступных для технического осмотра. Цель изобретения - повышение качества и скорости обследования, а также расширение области одновременного обследования трубопроводов. Способ включает Обследование участка трубопровода путем приема акустических сигналов в двух точках, соответствуюЩ'йх установленным по длине трубопрШода датчикам, обработку наложе* нием на сигналы определенных последс^вательных запаздываний путем переменной задержки во времени одного из сигналов по отношению к другому, взаимную корреляцию сигналов суммированием интерваловИз'обретеиие относится к способам контроля трубопроводов и может быть использовано для определения местоположения утечек Ё трубопроводах, в частности в raiso- проеодах, и нефтепроводах на участках, недоступных для технического осмотра.Целью изобретения является повышение качества и скорости обследования, авремени, на которых происходит совладение по амплитуде коррелируемых сигналов, выявление корреляционного пика для обсле,цуемого участка трубопровода, разделенного на N окон обследования, соответствующих N линиям задержки, и определение расстояния до утечки по максимуму корреляционной кривой, величинам времени запаздывания, скорости распространения сигнала и известному расстоянию между датчиками. Предварительно обследуют весь участок трубопровода между двумя датчиками, а затем проводят повторное обследование N-M окон обследования участка трубопровода, где М - количество окон обследования, в которых корреляционный пик не обнаружен, путем увеличения метрического масштаба каждого из них. Обработку ведут независимо в масштабе времени,.сжатом по отношению к реальному, причем при обработке одновременно осуществляют вычитание интервалов времени, на которых происходит несовпадение по амплитуде коррелируемых сигналов. Предварительное обследование участка трубопровода ведут при помощи многоканальной системы путем попарного приема и обработки акустических сигналов от установленных по длине трубопровода L датчиков. 1 з.п. ф-лы.также расширение области одновременного обследования трубопровода.Способ выявления и определения местоположения утечки в трубопроводах включает обследование участка трубопровода путем приема акустических сигналов в двух точках, соответствующих установленным по длине трубопровода датчикам, обработкуслгоN5 >&СА>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 17 D 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4707957/29 (22) 22.07.89 (46) 23.02.92. Бюл. N. 7

Ф (75) В.А.Астафьев, Н.П,Гулидов, Л,И.Лебеда и В.Н;Матьков (53) 621.643(088.8) (56) Патент Франции ¹ 2600163, кл. G 01 M 3/24, опублик. 1987. (54) СПОСОБ ВЬ!ЯВЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ УТЕЧКИ В ТРУБОПРОВОДАХАХ (57) Изобретение может быть использовано при определении местоположения утечек в трубопроводах, в частности в газопроводах и нефтепроводах, на участках, недоступных для технического осмотра, Цель изобретения — повышение качества и скорости обследования, а также расширение области одновременного обследования трубопроводов. Способ включает Обследование участка трубопровода путем приема акустических сигналов в двух точках, соответствующйх установлен ным по длине трубопр®ода датчикам, обработку наложением на сигналы определенных последовательных запаздываний путем переменной задержки во времени одного из сигналов по отношению к другому, взаимную корреляцию сигналов суммированием интервалов

Изобретение относится к способам контроля трубопроводов и может быть использовано для определения местоположения утечек в трубопроводах, в частности в газопроводах, и нефтепроводах на участках, недоступных для технического осмотра.

Целью изобретения является повышение качества и скорости обследования, а

„„«Ы„„1715212 А3 времени, на которых происходит совладение по амплитуде коррелируемых сигналов, выявление корреляционного пика для обследуемого участка трубопровода, разделенного на N окон обследования, соответствующих N линиям задержки, и определение расстояния до утечки по максимуму корреляционной - кривой, величинам времени запаздывания, скорости распространения сигнала и известному расстоянию между датчиками. Предварительно обследуют весь участок трубопровода между двумя датчиками, а затем проводят повторное обследование N-M окон обследования участка . трубопровода, где M — количество окон обследования, в которых корреляционный пик не обнаружен, путем увеличения метрического масштаба каждого из них. Обработку ведут независимо в масштабе времени,.сжатом по отношению к реальному, причем при обработке одновременно осуществляют вычитание интервалов времени, на которых происходит несовпадение по амплитуде коррелируемых сигналов. Предварительное обследование участка трубопровода ведут при помощи многоканальной системы путем попарного приема и обработки акустических сигналов от установленных по длине трубопроводами датчиков. 1 з.п. ф-лы. также расширение области одновременного обследования трубопровода.

Способ выявления и определения местоположения утечки в трубопроводах включает обследование участка. трубопровода путем приема акустических сигналов в двух точках, соответствующих установленным по длине трубопровода датчикам, обработку наложением на сигналы определенных последовательных запаздываний путем переменной задержки во времени одного из сигналов по отношению к другому, для которых осуществляется взаимная корреляция сигналов суммированием интервалов времени, на которых происходит совпадение по амплитуде коррелируемых сигналов, выявление корреляционного пика для обследуемого участка трубопровода, разделенного на и окон обследования, соответствующих N линиям задержки, и определение расстояния до утечки по максимуму корреляционной кривой, величинам времени запаздывания, скорости распространения сигнала и известному расстоянию между датчиками.

Предварительно обследуют весь участок трубопровода между двумя датчиками, а затем проводят повторное обследование

N-M окон обследования участка трубопровода, где М вЂ” количество окон обследования, в которых корреляционный пик не обнаружен, путем увеличения метрического масштаба каждого из них, при этом прием акустических сигналов осуществляют в ре.альном масштабе времени, а обработку ведут независимо в масштабе времени, сжатом по отношению к реальному, причем

IlpM обработке одновременно осуществляют вычитание интервалов времени, на которых происходит несовпадение по амплитуде коррелируемых сигналов.

С целью расширения области одновременного обследования предварительное обследование участка трубопровода ведут с помощью многоканальной системы путем попарного приема и обработки акустических сигналов от установленных по длине трубопровода L датчиков.

Способ выявления и определения местоположения утечки в трубопроводах осуществляется в два этапа и может быть реализован как для двухканальной (обследуемый участок трубопровода охватывается двумя датчиками), так и для многоканальной (обследуемый участок трубопровода охватывается L датчиками) системы.

Участок трубопровода, по которому транспортируется жидкость или газ, обследуемый на наличие утечек, охватывается двумя датчиками. Шумовые сигналы, распространяемых вдоль трубопровода в обе стороны от возможной утечки, воспринимают с помощью упомянутых датчиков, преобразуют электрические, усиливают, фильтруют и записываютдискретные значения отсчетов сигналов в запоминающее устройство блока регулируемой задержки с

40 заранее определенной частотой f». В описанном блоке происходит формирование искусственных задержек сигналов наложением на сигналы определенных последовательных запаздываний путем переменной задержки по времени сигналов, поступающих по другому каналу приема, по отношению к сигналам; поступающим по другому каналу приема,.а затем наоборот. Указанную операцию, наряду с последующими операциями обработки, ведут с частотой f« во много, порядка 10 -10, раз превышаюз щей частоту записи f». Накладывая на записанные сигналы непрерывные временные запаздывания различной величины, осуществляют их взаимную корреляцию для каждой такой величины, путем суммирования временных интервалов, на протя- . жении которых наблюдаются совпадение амплитуд сигналов и вычитание временных интервалов, на протяжении которых наблюдается несовпадение амплитуд упомянутых сигналов. Таким образом, значения корреляционной функции формируются в виде алгебраической суммы интервалов времени совпадений и несовпадений амплитуд обрабатываемых сигналов. В результате на экра-. не устройства отображения прослеживают ярко выраженный корреляционный пик, а чаще несколько корреляционных пиков. На этом этап предварительного обследования окончен.

Повторное обследование участка трубопровода между двумя датчиками включает разбиение его на Й окон и выборочное обследование именно тех из них, на кото- . рые приходится обнаруженный корреляционный пик или несколько пиков. Разбиение на N окон осуществляется увеличением в N раз частоты f>n записи в пределах реального масштаба времени, т.е. имеющаяся емкость памяти используется для записи последовательного ряда отсчетов сигнала эа один и тот же.промежуток времени в N раз меньшего по длине участка трубопровода, так называемого окна обследования при сохранени и общего количества отсчетов сигналов, используемых на этапе предварительного обследования. На экране устройства отображения происходит увеличение метрического масштаба в N раз повторно обследуемого окна, что позволяет на данном этапе уточнить расстояние до утечки. Функцией расстояния до утечки является величина тз запаздывания между сигналами от утечки, равная величине искусственно сформированной задержки, компенсирующей естественную задержку, с которой сигналы поступают в блок регу1715212

20 транспортируется жидкость или газ, обследуемый на наличие утечек, охватывается L датчиками. Датчики располагают на одинаковом расстоянии один от другого, причем выбор расстояния зависит от интервала корреляции, при прохождении которого сигналы от утечки сохраняют регистрируе25 мую степень подобия (например, в водопроводах это расстояние составляет порядка

500 — 800 м), либо может быть регламентирован расположением контрольно-измерительных колодцев, обеспечивающих доступ к трубопроводу. При этом шумовые сигналы воспринимают путем опроса любой пары датчиков. Последующие операции предварительного и повторного обследований участка трубопровода выполняются так же, как в случае с двумя датчиками.

Основными преимуществами изображения являются высокая скорость и точность обследования, при этом точность определения координаты утечек не зависит от длины одновременно обследуемого участка между двумя датчиками.

Формула изобретения

1. Способ выявления и определения местоположения утечки в трубопроводах, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем,.что, с целью расширения области одновременного обследования, предварительное обследование участка трубопровода ведут при помощи многоканальной системы путем попарного приема и обработки акустических сигналов от установленных по длине трубопровода датчиков.

Составитель С.Рыбин

Техред M,Ìîðãåíòàë

Редактор Н.Гунько

Корректор М.Максимишинец

Заказ 706 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лируемой задержки. Величина искусственно сформированной задержки уточняется на этапе повторного обследования путем формирования визира строго под обнаруженным максимумом на укрепленном в N раз изображении корреляционной кривой, при этом положение визира соответствует времени запаздывания между сигналами с учетом вклада естественной задержки. Вычисление расстояния до утечки производится по формуле

D — V з

S—

2 где S — расстояние до утечки от ближайшего датчика;

0 — расстояние между датчиками;

V — скорость распространения акустического сигнала s трубопроводе; тз — время запаздывания между сигналами от утечки.

Участок трубопровода, по которому включающий обследование участка трубопровода путем приема акустических сигналов в двух точках, соответствующих установленным по длине трубопровода датчикам„обработку наложением на сигналы определенных последовательных запаздываний путем переменной задержки во времени одного из сигналов по отношению к другому, для которых осуществляется взаимная корреляция сигналов суммированием интервалов времени. на которых происходит совпадение по амплитуде коррелируемых сигналов, выявление корреляционного пика для обследуемого участка трубопровода, разделенного на N окон обследования, соответствующих N линиям задержки, и определение расстояния до утечки по максимуму корреляционной кривой, величинам времени запаздывания, скорости распространения сигнала и известному расстоянию между датчиками, отличающийся.тем, что, с целью повышения качества и скорости обработки, предварительно обследуют весь участок трубопровода между двумя датчиками, а затем проводят повторное обследование N-M окон обследования участка трубопровода, где M — количество окон обследования, в которых корреляционный пик не обнаружен, путем увеличения метрического масштаба каждого из них, при этом прием акустических сигналов осуществляют в реальном масштабе времени, а обрабртку ведут независимо в масштабе времени, сжатом по отношению к реальному, причем при обработке одновременно осуществляют вычитание интервалов времени, на которых происходит несовпадение по амплитуде коррелируемых сигналов.