Способ диагностики технического состояния пары магистральный трубопровод-защитный патрон

Способ диагностики технического состояния пары магистральный трубопровод-защитный патрон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для диагностики технического состояния магистральных трубопроводов при их переходах через авто- и железные дороги.

В местах пересечения магистральных трубопроводов с авто- и железными дорогами трубопроводы прокладывают в специальных защитных патронах в виде стальных труб.

Задачей защитного патрона является защита магистрального трубопровода от нежелательных механических воздействий. Помимо этого они служат для отвода транспортируемой среды от полотна дороги в случае аварийной ситуации.

Для предохранения магистрального трубопровода от коррозии применяется их катодная защита с помощью устройства катодной защиты.

Известен способ того же назначения, реализуемый в системе контроля перехода трубопровода через авто- и железные дороги, принятый за прототип [патент РФ №2264578, кл. F17D 5/00, F16L 57/00, 2005].

Известный способ диагностики технического состояния пары магистральный трубопровод-защитный патрон заключается в непрерывном контроле электрического напряжения между магистральным трубопроводом, подключенным к устройству катодной защиты и защитным патроном.

Недостатком прототипа является невозможность с его помощью определять место электрического контакта с защитным патроном. Прототип позволяет определить только сам факт наличия электрического контакта пары магистральный трубопровод-защитный патрон.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является возможность определения места электрического контакта магистрального трубопровода с защитным патроном.

Данный технический результат достигается за счет того, что в известном способе диагностики технического состояния пары магистральный трубопровод-защитный патрон, заключающемся в непрерывном контроле электрического напряжения между магистральным трубопроводом, подключенным к устройству катодной защиты, и защитным патроном, что при уменьшении значения электрического напряжения между парой магистральный трубопровод-защитный патрон ниже заданного порога дополнительно измеряют градиент электрического напряжения вдоль защитного экрана патрона и по пространственному расположению максимального значения градиента электрического напряжения на защитном патроне определяют место электрического контакта магистрального трубопровода с защитным патроном.

При этом измерение градиента электрического напряжения вдоль защитного патрона и определение места электрического контакта магистрального трубопровода с защитным патроном проводят путем приварки к защитному патрону N электродов, расположенных с равномерным шагом вдоль защитного патрона, и измерении N значений электрических напряжений между соседними электродами с последующим определением расположения двух соседних электродов N_i и N_i+1 с максимальным значением измеренных напряжений U_i и U_i+1, и последующей аппроксимацией полученных максимальных значений напряжений U_i и U_i+1, в результате которой определяют место электрического контакта магистрального трубопровода с защитным патроном между электродами N_i и N_i+1.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства для реализации способа и пространственная эпюра напряжения вдоль защитного патрона.

Устройство содержит N электродов 1₁, 1₂, ...1_N, приваренных с равным пространственным шагом к защитному патрону 2 магистрального трубопровода 3. А также общий электрод 4, приваренный к магистральному трубопроводу 3.

Имеется также многоканальный блок 5 измерений электрических напряжений между 1₁-1₂, 1₂-1₃...1_N-1-1_N с устройством регистрации градиентов напряжения вдоль защитного патрона 2.

Способ реализуется следующим образом.

Блоком 5 непрерывно контролируется величина электрического напряжения между магистральным трубопроводом 3, подключенным к устройству катодной защиты (не показано), и защитным патроном 2.

При резком уменьшении величины электрического напряжения между магистральным трубопроводом 3 и защитным патроном 2 диагностируется наличие контакта 6 магистрального трубопровода 3 с защитным патроном 2.

Для определения месторасположения контакта 6 на защитном патроне 2 измеряют электрические напряжения U₁₂, U₂₃...U_N-1,_N между соседними электродами.

Если пространственный шаг между электродами на защитном патроне 2 выбрать достаточно малым, то блок 5 выдаст значения градиентов электрических напряжений U_i вдоль патрона 2.

Максимальное значение градиента электрического напряжения будет наблюдаться в месте расположения контакта 6 магистрального трубопровода 3 с защитным патроном 2, т.е. между электродами 1_i и 1_i+1.

Аппроксимация полученных значений электрических напряжений U_i и U_i+1 между соседними электродами позволяет определить место 6 контакта магистрального трубопровода 3 с защитным патроном 2 между соседними электродами 1_i и 1_i+1.

1. Способ диагностики технического состояния пары магистральный трубопровод-защитный патрон, заключающийся в непрерывном контроле электрического напряжения между магистральным трубопроводом, подключенным к устройству катодной защиты, и защитным патроном, отличающийся тем, что при уменьшении значения электрического напряжения между парой магистральный трубопровод-защитный патрон ниже заданного порога дополнительно измеряют градиент электрического напряжения вдоль защитного патрона и по пространственному расположению максимального значения градиента электрического напряжения на защитном патроне определяют место электрического контакта магистрального трубопровода с защитным патроном.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение градиента электрического напряжения вдоль защитного патрона и определение места электрического контакта магистрального трубопровода с защитным патроном проводят путем приварки к защитному патрону N электродов, расположенных с равномерным шагом вдоль защитного патрона, и измерении N значений электрических напряжений между соседними электродами с последующим определением расположения двух соседних электродов N_i и N_i+1 с максимальным значением измеренных напряжений U_i и U_i+1, и последующей аппроксимацией полученных максимальных значений напряжений U_i и U_i+1, в результате которой определяют место электрического контакта магистрального трубопровода с защитным патроном между электродами N_i и N_i+1.