Способ контроля утечки газа из технологического объекта

Способ контроля утечки газа из технологического объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к диагностической технике состояния технологических комплексов и может быть использовано для контроля загрязнения окружающей среды.

Известен способ аналогичного назначения с использованием инфракрасного излучения для индикации утечек газа из технологического объекта /Патент Франции №2611900, кл. G01M 3/04, G01M 3/38, 1988/.

Недостатком известного способа является ограниченность его применения для случая небольших утечек газа и возможность реализации способа только в лабораторных условиях из-за необходимости использования сложного оптического оборудования.

Известен способ контроля утечки газа из технологического объекта, заключающийся в регистрации появления газа вне технологического объекта индикатором газа, расположенным на определенном расстоянии от объекта /Патент ФРГ №3517619, кл. G01М 3/38, 1986/.

Данный способ принят за прототип. Индикатором газа в прототипе является голографическая установка, визуализирующая пространство вокруг технологического объекта. Появление утечек из объекта визуализируется на мониторе голографической установки.

Недостатком прототипа является лабораторный характер проводимых в способе измерений и сложности применения известного способа в натурных условиях.

Техническим результатом, получаемым от использования изобретения, является устранение недостатка прототипа, т.е. получение возможности проведения натурных измерений для технологического объекта, расположенного, например, в условиях вечной мерзлоты.

Данный технический результат достигается за счет того, что в известном способе контроля утечки газа из технологического объекта индикатором газа, расположенным на определенном расстоянии от технологического объекта, устанавливают датчик направления ветра, а вокруг технологического объекта не менее двух дополнительных индикаторов газа, причем все индикаторы газа расположены в одной горизонтальной плоскости, затем измеряют показания датчика направления ветра и фиксируют факт срабатывания одного из индикаторов газа, расположенного с подветренной стороны технологического объекта, по которому диагностируют утечку газа из технологического объекта.

При этом индикаторы газа располагают равномерно вокруг технологического объекта, на одинаковом расстоянии от него с подветренной стороны с учетом характерной для данной местности розы ветров.

Датчик направления ветра располагают внутри окружности, на которой расположены индикаторы газа.

При изменении направления ветра повторно измеряют показания датчика направления ветра и фиксируют факт срабатывания другого индикатора газа с подветренной стороны технологического объекта и по относительному расположению двух последовательно сработавших индикаторов газа относительно технологического объекта судят о месте утечки газа из технологического объекта.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены схемы реализации способа по основному (фиг.1) и дополнительному (фиг.2) пунктам формулы изобретения.

Технологический объект 1, например газовая скважина, расположенная в условиях вечной мерзлоты в зоне северных ветров, согласно способа окружена индикаторами газа 2, 3, 4. Имеется также датчик направления ветра 5, расположенный внутри окружности (на чертеже не обозначена), по которой расположены индикаторы газа 2, 3, 4. В центре окружности расположен технологический объект 1.

В качестве индикаторов газа 2, 3, 4 можно использовать любые датчики состава и концентрации газов /С.А.Спектор «Электрические измерения физических величин». Л.: Энергоатомиздат. ЛО, 1987, с.285-302/. Поскольку индикатор газа не выдает количественных значений по составу и концентрации газа, а отвечает только на вопрос ДА-НЕТ, то высоких требований к точности измерений к ним не предъявляется.

В качестве датчика направления ветра можно также использовать любой из существующих датчиков, например флюгарку /М.Н.Гольцман «Основы методики аэрофизических измерений». ГИТТЛ, М.-Л., 1950, с.233-345/.

Способ контроля утечки газа из технологического объекта 1 реализуется следующим образом.

Отградуированное устройство устанавливают на контролируемый технологический объект 1 в натурных условиях. При этом регистрирующий прибор и сигнализатор тревоги (на чертеже не показан) располагают на диспетчерском пункте (на чертеже не показаны) вдали от контролируемого технологического объекта 1, индикаторов газа 2, 3,4 и датчика направления ветра 5.

При появлении утечки газа из технологического объекта 1 один или несколько индикаторов газа реагируют на появление газового следа 6, возникающего в результате сноса газа от технологического объекта 1 к индикатору газа (на фиг.1 к индикатору газа 4). Затем дополнительно снимают показания с датчика и определяют угол между направлением ветра и линией, соединяющей технологический объект 1 с индикатором газа 4. Расстояния между технологическим объектом 1 и индикаторами газа 2, 3, 4 в этом случае выбираются значительно больше размеров технологического объекта 1. После этого по градуировочным таблицам, которая может быть «заложена» в компьютер, для измеренного значения скорости ветра сравнивают измеренный угол с известным пороговым значением угла, полученным при градуировке. Если измеренный угол меньше порогового значения, то констатируют факт утечки газа из технологического объекта 1. При этом срабатывает сигнализация на диспетчерском пункте. Данные действия позволяют надежно избавиться от ложных срабатываний устройства, происходящих от случайного попадания газа на индикатор газа.

Если размеры технологического объекта 1 сравнимы с расстоянием между центром технологического объекта и индикаторами газа, появляется возможность определения места утечки газа 7, расположенного на технологическом объекте (фиг.2).

Согласно дополнительного пункта формулы изобретения сначала измеряют направление ветра а) и фиксируют срабатывание индикатора газа 4^/ (во втором варианте количество индикаторов газа увеличено вдвое 2, 3, 4, 2^/, 3^/, 4^/).

Затем измеряют направление ветра б) и фиксируют срабатывание индикатора газа 3^/. По точке пресечения двух направлений газовых следов 8, 9 для двух направлений ветра можно определить место 7 утечки газа из технологического объекта 1.

При отсутствии ветра газ из технологического объекта 1 попадает за счет конвекционных и диффузионных процессов на все индикаторы газа 2, 3, 4. Таким образом, даже в этом редком случае устройство среагирует на факт утечки газа.

1. Способ контроля утечки газа из технологического объекта, заключающийся в регистрации появления газа вне технологического объекта с помощью датчика направления ветра и индикатора газа, расположенных на определенном расстоянии от объекта, отличающийся тем, что вокруг технологического объекта устанавливают не менее двух дополнительных индикаторов газа, причем все индикаторы газа расположены в одной горизонтальной плоскости, при срабатывании индикаторов газа дополнительно снимают показания с датчика направления ветра и определяют угол между направлением ветра и линией, соединяющей технологический объект с индикатором газа, затем по градуировочным таблицам для измеренного значения скорости ветра сравнивают измеренный угол с известным пороговым значением угла, полученным при градуировке, и если измеренный угол меньше порогового значения, то констатируют факт утечки газа из технологического объекта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что индикаторы газа вокруг технологического объекта располагают с подветренной стороны от технологического объекта с учетом характерной для данной местности розы ветров.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что индикаторы газа располагают равномерно вокруг технологического объекта на одинаковом расстоянии от него.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчик направления ветра располагают внутри окружности, на которой расположены индикаторы газа.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изменении направления ветра повторно измеряют показания датчика направления ветра и фиксируют факт срабатывания другого индикатора газа с подветренной стороны технологического объекта и по относительному расположению двух последовательно сработавших индикаторов газа относительно технологического объекта судят о месте утечки газа из технологического объекта.