RU2445594C1 - Method of diagnosing main pipelines and device for realising said method - Google Patents
Method of diagnosing main pipelines and device for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445594C1 RU2445594C1 RU2010137041/28A RU2010137041A RU2445594C1 RU 2445594 C1 RU2445594 C1 RU 2445594C1 RU 2010137041/28 A RU2010137041/28 A RU 2010137041/28A RU 2010137041 A RU2010137041 A RU 2010137041A RU 2445594 C1 RU2445594 C1 RU 2445594C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- signals
- frequency
- phase
- receiving station
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерений, а более конкретно к способам и устройствам экстренной диагностики трубопроводов высокого давления, преимущественного, проложенных по дну водоемов.The invention relates to the field of measurements, and more specifically to methods and devices for emergency diagnostics of high pressure pipelines, mainly laid along the bottom of reservoirs.
Известен способ обнаружения утечек в трубопроводе [патент RU №2108597], представляющий собой способ лазерной локации утечек металла в промышленных газопроводах, который состоит в том, что осуществляют сканирование вдоль газопровода тремя радиочастотными модулированными по амплитуде лазерными лучами, причем частоту сканирования согласовывают с частотами модуляции, осуществляют селективный прием фотоприемником отраженного лазерного сигнала, прошедшего облако метана, на трех частотах, соответствующих частотам модуляции лазерных лучей, причем частоту модуляции согласовывают с частотно-временными параметрами фильтров фотоприемника. Устройство для реализации данного способа представляет собой устройство лазерной локации утечек метана в промышленных газопроводах, которое содержит лазерный излучатель, первый амплитудный модулятор, второй лазерный излучатель, светоделитель, второй амплитудный модулятор, оптическую систему, фотоприемник, блок обработки сигнала, сканирующее устройство.A known method for detecting leaks in a pipeline [patent RU No. 2108597], which is a method for laser location of metal leaks in industrial gas pipelines, which consists in scanning along a gas pipeline with three radio-frequency amplitude-modulated laser beams, the scanning frequency being coordinated with the modulation frequencies, carry out selective reception by the photodetector of the reflected laser signal transmitted through the methane cloud at three frequencies corresponding to the modulation frequencies of the laser beams, p When in use, the modulation frequency is matched to the frequency-time filter parameters photodetector. A device for implementing this method is a device for laser ranging methane leaks in industrial gas pipelines, which contains a laser emitter, a first amplitude modulator, a second laser emitter, a beam splitter, a second amplitude modulator, an optical system, a photodetector, a signal processing unit, a scanning device.
Известен также способ определения места утечки жидкости или газа из трубопровода, находящегося в грунте, заключающийся в обзоре трубопровода трассоискателем, одновременным сканированием трубопровода телевизионным датчиком, с помощью которого определяют место утечки, в котором обзор трубопровода осуществляют облетом на маловысотном летательном аппарате с использованием в качестве трассоискателя метрового локатора, а для определения места утечки дополнительно используют тепловизионный датчик, сьюстированный с тепловизионным датчиком, и осуществляют совместную цифровую фильтрацию сигналов локатора, телевизионного и тепловизионного датчика [патент RU №2040783].There is also a method of determining the place of leakage of liquid or gas from a pipeline located in the ground, which consists in reviewing the pipeline with a tracer, while scanning the pipeline with a television sensor, which determines the leak in which the pipeline is circled on a low-altitude aircraft using as a locator meter locator, and to determine the place of leakage, they additionally use a thermal imaging sensor, aligned with a thermal imaging sensor com, and carry out joint digital filtering of the signals of the locator, television and thermal imaging sensors [patent RU No. 2040783].
Известные способы [патенты RU №2108597, 2040783] имеют ограниченное применение, т.к. их использование возможно только для определения утечки в трубопроводах, уложенных на поверхности суши или уложенных в грунте, и при благоприятных погодных условиях для выполнения полетов и отсутствии навигационных опасностей.Known methods [patents RU No. 2108597, 2040783] have limited use, because their use is only possible to detect leaks in pipelines laid on the surface of the land or laid in the ground, and under favorable weather conditions for flights and the absence of navigational hazards.
Аналогичные недостатки имеют и другие известные способы [авторское свидетельство СССР №1789899, патент RU №2017138]. Известный способ [авторское свидетельство СССР №1789899] представляет собой способ дистанционного определения места повреждения магистрального трубопровода путем сканирования трубопровода лазерным излучателем, в котором при определении в результате сканирования возможных утечек формируют командный сигнал на включение устройств для фотографирования в инфракрасных и видимых лучах, с помощью которых производят аэрофотосъемку в инфракрасных лучах трассы трубопроводов и аэрофотосъемку местности, а местонахождение утечек газа определяют путем наложения снимков трассы и снимков местности. При наложении снимков трассы и снимков местности выполняют идентификацию зарегистрированных объектов, как правило методом экспертных оценок, что может вносить дополнительные неоднозначности в результаты исследований.Other known methods have similar disadvantages [USSR copyright certificate No. 1789899, patent RU No. 2017138]. The known method [USSR author's certificate No. 1789899] is a method for remotely determining the location of damage to the main pipeline by scanning the pipeline with a laser emitter, in which, when scanning for possible leaks, a command signal is generated to turn on devices for photographing in infrared and visible rays, with which make aerial photography in infrared rays of the pipeline route and aerial photography of the area, and determine the location of gas leaks t by overlaying snapshots of the route and terrain images. When superimposing track and terrain images, identification of registered objects is performed, as a rule, by expert estimates, which may introduce additional ambiguities in the research results.
В другом известном способе [патент RU №2017138], который представляет собой способ обнаружения утечек природного газа из трубопроводов и заключается в облучении участка земной поверхности вблизи трубопровода лазерным излучением на двух длинах волн, одна из которых λ1 попадает в полосу поглощения газа, а другая λ2 лежит вне ее, регистрации интенсивности рассеянного поверхностью излучения на длине волны λ1-P1 и λ2-Р2 формировании видеосигнала, пропорционального отношению Р2/Р1, и сравнении видеосигнала с априорно заданным порогом и в котором для повышения точности определения места утечки и точности оценки концентрации газа в облаке утечки, дополнительно регистрируют температурный контраст обследуемого участка, по которому определяют координаты вероятного места утечки и его размеры L на поверхности, а лазерным излучением облучают непосредственно вероятное место утечки, причем среднюю концентрацию природного газа в облаке утечки определяют по формуле:In another known method [patent RU No. 2017138], which is a method for detecting natural gas leaks from pipelines and consists in irradiating a portion of the earth’s surface near the pipeline with laser radiation at two wavelengths, one of which λ 1 enters the gas absorption band and the other λ 2 lies outside it, recording the intensity of the radiation scattered by the surface at a wavelength of λ 1 -P 1 and λ 2 -P 2 the formation of a video signal proportional to the ratio P 2 / P 1 , and comparing the video signal with an a priori specified threshold and in which m in order to increase the accuracy of determining the leak location and the accuracy of estimating the gas concentration in the leak cloud, the temperature contrast of the examined area is additionally recorded, which determines the coordinates of the probable leak location and its dimensions L on the surface, and the probable leak location is irradiated directly with laser radiation, and the average concentration of natural gas in the cloud leak is determined by the formula:
N=[2(σ1-σ2)Λ]ln-1/(Р2/P1), Λ=min{L/cosθ, Н), где σ1 - сечение поглощения газа на длине волны λ1; σ2 - сечение поглощения на длине волны λ2, θ - угол зондирования вероятного места утечки, отсчитываемый от вертикали; Н - высота, с которой производится обследование.N = [2 (σ 1 -σ 2 ) Λ] ln -1 / (Р 2 / P 1 ), Λ = min {L / cosθ, Н), where σ 1 is the gas absorption cross section at a wavelength of λ 1 ; σ 2 is the absorption cross section at a wavelength of λ 2 , θ is the probing angle of the probable leak point, measured from the vertical; H - the height from which the survey is performed.
Для уточнения места утечки, при появлении в пределах обследуемого участка более одного вероятного места утечки необходимо осуществлять повторное многократное облучение выделенных мест утечки лазерным излучением на тех же самых длинах волн с разных направлений по отношению к облаку утечки, по которым устанавливают истинное место утечки, что существенно повышает трудоемкость выполнения способа.To clarify the leakage location, if more than one likely leakage point appears within the surveyed area, it is necessary to repeatedly irradiate the selected leakage spots with laser radiation at the same wavelengths from different directions with respect to the leakage cloud, which establish the true leakage point, which is essential increases the complexity of the method.
Известен также способ определения координат места повреждения изоляции подземного трубопровода путем измерения разности потенциалов, в котором определяют координаты центра дефектных мест изоляции трубопровода по оси и периметру его сечения в горизонтальных и вертикальных плоскостях по максимальному значению разности потенциалов в этих координатах посредством шагового перемещения датчика по оси трубопровода, перпендикулярно оси, и по глубине залегания трубопровода [патент RU №2076989].There is also a method for determining the coordinates of the location of the damage to the insulation of an underground pipeline by measuring the potential difference, in which the coordinates of the center of the defective places of insulation of the pipeline along the axis and the perimeter of its cross section in horizontal and vertical planes are determined by the maximum value of the potential difference in these coordinates by means of stepwise movement of the sensor along the pipeline axis perpendicular to the axis and the depth of the pipeline [patent RU No. 2076989].
Данный способ, благодаря возможности шагового перемещения датчика по оси трубопровода, перпендикулярно оси, и по глубине залегания трубопровода позволяет производить диагностику по результатам измерений, полученных по шаговому принципу. Однако данный способ имеет положительный эффект при контроле локальных участков трубопровода из-за низкой производительности. Использование его для контроля магистральных трубопроводов, имеющих длину 1000 км и более, потребует применения существенного количества датчиков, что повлечет за собой существенное увеличение трудовых и материальных затрат.This method, due to the possibility of stepwise movement of the sensor along the axis of the pipeline, perpendicular to the axis, and along the depth of the pipeline allows you to diagnose by the measurement results obtained by the step principle. However, this method has a positive effect in the control of local sections of the pipeline due to low productivity. Using it to control trunk pipelines having a length of 1000 km or more will require the use of a significant number of sensors, which will entail a significant increase in labor and material costs.
Известен также способ диагностики трубопроводов, имеющих большую протяженность, в основу которого положен метод акустической эмиссии [Сайт DIAPAC KORAL.htm].There is also a method for diagnosing pipelines with a large length, which is based on the method of acoustic emission [Site DIAPAC KORAL.htm].
При этом процедура тестирования заключается в изменении уровня давления в трубопроводе для стимуляции акустической эмиссии источников, связанных с наличием дефектов. Регистрация уровня сигналов акустической эмиссии осуществляется в реальном масштабе времени, начиная с момента изменения уровня давления на 5-10% от рабочего в сторону его увеличения или уменьшения. При этом локация производится с учетом всех реальных сочетаний сигналов и характера их затухания путем фильтрации шумов с последующей автоматической кластеризацией и определением характеристик кластеров.The test procedure consists in changing the pressure level in the pipeline to stimulate the acoustic emission of sources associated with the presence of defects. The registration of the level of acoustic emission signals is carried out in real time, starting from the moment the pressure level changes by 5-10% of the working one in the direction of its increase or decrease. In this case, the location is made taking into account all real combinations of signals and the nature of their attenuation by filtering the noise, followed by automatic clustering and determining the characteristics of the clusters.
Применение данного способа позволяет за один цикл, составляющий приблизительно 40-60 минут, охватить 500 м трубопровода. Недостатками способа является выполнение контроля только по зонному принципу, с размещением датчиков на расстоянии друг от друга до 100 м. При выполнении линейной локации увеличивается вероятность одновременного срабатывания нескольких источников акустической эмиссии и, как следствие этого, определение координат с большими ошибками, а также должен быть обеспечен доступ к поверхности трубопровода, что в условиях эксплуатации трубопроводов, расположенных на дне водоемов, не всегда может быть обеспечено, из-за наличия донных отложений. Кроме того, зонная локация, с размещением датчиков на расстояниях более 100 м друг от друга приводит к неоднозначности результатов диагностики, так как точность локации зависит от размеров базы. Вследствие этого, получение результатов измерений с необходимой точностью возможно только путем корреляционной обработки сигналов локации, который должен быть адаптирован к решению задачи локации отраженных во времени сигналов переходного типа для удаления шумов, в том числе и шумов электромагнитного происхождения.The application of this method allows for one cycle, comprising approximately 40-60 minutes, to cover 500 m of the pipeline. The disadvantages of the method is that it only controls the zone principle, with the sensors placed at a distance of up to 100 m. When performing a linear location, the probability of simultaneous operation of several sources of acoustic emission increases and, as a result, the determination of coordinates with large errors, and should also be access to the surface of the pipeline is ensured, which under operating conditions of pipelines located at the bottom of reservoirs cannot always be ensured due to the presence of bottom sediments. In addition, the zone location, with the placement of sensors at distances of more than 100 m from each other, leads to the ambiguity of the diagnostic results, since the location accuracy depends on the size of the base. As a result, obtaining the measurement results with the necessary accuracy is possible only by correlation processing of location signals, which should be adapted to solve the problem of location of transient type signals reflected in time to remove noise, including noise of electromagnetic origin.
Известны также способы локального контроля участков подводных трубопроводов путем визуального обследования водолазами или телевизионного обследования с подводных аппаратов [Проспект завода "Марион", Ленинград, 1990 г.], которые при сравнительно низкой производительности и эффективности являются трудоемкими и дорогостоящими операциями и практически не являются средствами оперативного и объективного контроля для трубопроводов большой протяженности, так как они могут использоваться только при благоприятных гидрометеорологических условиях.There are also known methods for local monitoring of sections of underwater pipelines by visual inspection by divers or by television inspection from underwater vehicles [Prospect of the Marion plant, Leningrad, 1990], which, with relatively low productivity and efficiency, are labor-consuming and expensive operations and are practically not operational and objective control for long pipelines, as they can only be used under favorable hydrometeorological conditions ditions.
Известен также способ для измерения механической деформации в элементах конструкции, в котором используют материал, который изменяет свою фазу под действием деформации так, что измерение фазового изменения показывает деформацию. При этом материал должен представлять собой преобразованную легированную сталь с улучшенной пластичностью. Указанные элементы могут быть выполнены как элементы, закрепленные на поверхности конструкции, так и представлять часть конструкции [заявка на выдачу патента RU №93005061 от 18.03.93].There is also known a method for measuring mechanical deformation in structural elements, which use a material that changes its phase under the action of deformation so that the measurement of the phase change shows the deformation. In this case, the material should be a transformed alloy steel with improved ductility. These elements can be made as elements attached to the surface of the structure, and to represent part of the structure [application for the grant of patent RU No. 93005061 from 03/18/93].
Так как указанные элементы могут быть закреплены на трубопроводе только посредством сварки, то это приводит к развитию дополнительных сварочных напряжений и деформаций, а с учетом того, что пластичность зависит от условий деформирования (скорость нагружения, температура, давление и т.д.), то при использовании данного способа для магистральных трубопроводов, уложенных на дне водоемов, необходимо учитывать изменения, обусловленные влиянием внешней среды, что существенно снижает эффективность данного способа.Since these elements can only be fixed on the pipeline by welding, this leads to the development of additional welding stresses and deformations, and taking into account the fact that plasticity depends on the deformation conditions (loading speed, temperature, pressure, etc.), when using this method for trunk pipelines laid at the bottom of reservoirs, it is necessary to take into account changes due to the influence of the external environment, which significantly reduces the effectiveness of this method.
Известен также способ контроля трубопровода путем измерения в двух сечениях и сравнения между собой уровня ультразвуковых колебаний, генерируемых транспортируемой средой, в котором с целью возможности контроля качества изготовления и монтажа путевых соединений трубопроводов, уровень ультразвуковых колебаний измеряют за путевым соединением в сечениях, расположенных на расстоянии меньше одного диаметра и более двух диаметров ниже по потоку [авторское свидетельство СССН №1227904]. Данный способ имеет положительный эффект при использовании его для диагностики локальных трубопроводов, проложенных по суше, но практически не эффективен при размещении трубопроводов по дну водоемов, особенно на сравнительно больших глубинах, когда ультразвуковые колебания будут отражаться от реверберационных слоев.There is also known a method of monitoring a pipeline by measuring in two sections and comparing with each other the level of ultrasonic vibrations generated by the transported medium, in which, in order to control the quality of manufacturing and installation of track connections of pipelines, the level of ultrasonic vibrations is measured behind the track connection in sections located at a distance less than one diameter and more than two diameters downstream [copyright certificate СССН No. 1227904]. This method has a positive effect when used to diagnose local pipelines laid on land, but is practically ineffective when placing pipelines along the bottom of reservoirs, especially at relatively large depths, when ultrasonic vibrations will be reflected from the reverberation layers.
Отмеченных недостатков, частично, лишен способ экстренной диагностики трубопроводов высокого давления [патент RU №2079829], заключающийся в том, что измеряют ковариационную функцию rij(f) дисперсии δij и среднее значение амплитуды aj виброакустического шума в начальный период трубопровода и через заданный период наработки, а о состоянии изделия судят по результату сравнения измеряемых величин, в котором измерения производят несколькими датчиками, расположенными по всей длине трубопровода, причем измеряются все значимые ковариационные функции, а также бактеровские и логарифмические функционалы, при этом производят сравнения вновь полученных функционалов с полученными в стационарных условиях в течение достаточно большого интервала времени, а о наличии дефекта судят по невыполнению следующих соотношений:The noted drawbacks are partially deprived of the method for emergency diagnostics of high pressure pipelines [patent RU No. 2079829], which consists in measuring the covariance function r ij (f) of the dispersion δ ij and the average value of the amplitude a j of vibroacoustic noise in the initial period of the pipeline and through a given the operating time, and the condition of the product is judged by the result of a comparison of the measured values, in which measurements are made by several sensors located along the entire length of the pipeline, and all significant covariance functions are measured uu and bakterovskie logarithmic and functional, with comparisons functionals newly obtained with those obtained in stationary conditions during a sufficiently long time interval, and the presence of a defect is judged by the non-fulfillment of the following relationships:
; ; ; ;
; ;
; ;
; ;
где Т - длительность измерения параметров виброакустического шума в стационарных условиях;where T is the duration of the measurement of the parameters of vibro-acoustic noise in stationary conditions;
Λ - полоса пропускания;Λ - bandwidth;
rij(t) - сигнал, полученный от i-го датчика;r ij (t) is the signal received from the i-th sensor;
rij(t) - оценка взаимной ковариационной функции в начальный период наблюдения;r ij (t) is the estimate of the mutual covariance function in the initial period of observation;
rij(t)=cov(ξi(1+s), ξi(s) - i-го и j-го сигналов;r ij (t) = cov (ξ i (1 + s), ξ i (s) - of the i-th and j-th signals;
ai - стационарное значение среднего i-го сигналаa i - stationary value of the average i-th signal
ai=1/T0⌡Tξi(t)dt;a i = 1 / T 0 ⌡ T ξ i (t) dt;
di - логарифмический функционал, полученный в стационарных условиях:d i - logarithmic functional obtained in stationary conditions:
; ;
βij - взаимный бактеровский функционал i-го и j-го сигналов:β ij is the mutual Bacter functional of the i-th and j-th signals:
; ;
Λ - интервал сканирования;Λ is the scan interval;
; ; ; - текущие значения тех же параметров. ; ; ; - current values of the same parameters.
Основным недостатком данного способа является то, что для сравнения вновь полученных функционалов с полученным в стационарных условиях, требуется достаточно большой интервал времени, что не позволяет использовать его для экстренной диагностики трубопроводов высокого давления.The main disadvantage of this method is that to compare the newly obtained functionals with those obtained under stationary conditions, a sufficiently large time interval is required, which does not allow using it for emergency diagnostics of high pressure pipelines.
Кроме того, для получения достаточной оценки, необходимо выполнить объемные измерения для набора статистических данных с последующей их обработкой с использованием сложного математического аппарата (ковариационные функции, бактеровские и логарифмические функционалы), что в сочетании с отсутствием в известном способе (как и аналогах) учета условий влияния внешней среды, обусловленных литодинамическими процессами, придонными течениями, волнением и ледовыми нагрузками в прибрежной зоне, не позволяет оперативно оценить степень воздействия внешних факторов. При диагностике по виброакустическим шумам для трубопроводов, размещенных на дне водоема, акустические шумы внешней среды при экстремальных условиях вносят дополнительную погрешность при измерениях, что существенно снижает эффективность экстренной диагностики магистральных трубопроводов высокого давления и сужает область применения известных способов, особенно в зонах, подверженных динамическому изменению физико-географических и гидрологических факторов.In addition, to obtain a sufficient estimate, it is necessary to perform volumetric measurements for a set of statistical data with their subsequent processing using a complex mathematical apparatus (covariance functions, Bacter and logarithmic functionals), which, combined with the absence of conditions in the known method (as well as analogues) environmental influences caused by lithodynamic processes, bottom currents, waves and ice loads in the coastal zone, does not allow to quickly assess the degree of impact vii external factors. When diagnosing vibro-acoustic noise for pipelines located at the bottom of a reservoir, acoustic noise of the environment under extreme conditions introduces an additional measurement error, which significantly reduces the effectiveness of emergency diagnostics of high-pressure pipelines and narrows the scope of known methods, especially in areas subject to dynamic changes physical-geographical and hydrological factors.
Известные способы диагностики трубопроводов обеспечивают решение задач, направленных на выявление мест утечек транспортируемого продукта, или связанных с обнаружением дефектов механического происхождения (вмятины, нарушение целостности сварных соединений и изоляции), вызванных питинговой и общей коррозией на теле трубы и потерей металла вследствие вмятин и задиров, преимущественно путем измерения сигналов по виброакустическим шумам или изменением давления с использованием зонного принципа. Использование известных способов для экстренной диагностики магистральных трубопроводов, уложенных по дну водоемов (морей и заливов) и имеющих длину сотни километров, практически неэффективно по причине их низкой производительности.Known methods of piping diagnostics provide a solution to problems aimed at identifying leaks of a transported product, or associated with the detection of defects of mechanical origin (dents, violation of the integrity of welded joints and insulation) caused by pitting and general corrosion on the pipe body and metal loss due to dents and scoring, mainly by measuring signals by vibro-acoustic noise or by changing the pressure using the zone principle. The use of known methods for emergency diagnostics of trunk pipelines laid along the bottom of reservoirs (seas and bays) and having a length of hundreds of kilometers is practically ineffective due to their low productivity.
Для диагностики трубопроводов большой протяженности, уложенных по дну водоемов, помимо решения задач внутренней и внешней дефектоскопии на локальных участках, необходимо и решение задачи по определению проблемных участков трубопровода на ранних стадиях развития предаварийной ситуации одновременно по всей длине трубопровода, что может быть достигнуто при обеспечении непрерывного контроля технического состояния трубопровода с обеспечением синхронизации измеряемых параметров по всей длине трубопровода от единой системы часов реального времени и календаря. Необходимость решения данной задачи обусловлена тем, что собственная динамика таких трубопроводов подвержена существенному влиянию внешних факторов. Так, элементы трубопроводов, лежащих над разломами или каньонами морского дна, под воздействием морских течений и движением песчаных волн испытывают как стационарные, так и пульсирующие нагрузки большой интенсивности. Эти нагрузки помимо статических деформаций трубопровода вызывают и их вибрацию, которая в процессе эксплуатации в экстремальных условиях может сравнительно за короткое время привести к появлению в материале трубопровода усталостных напряжений, и как следствие этого, к его преждевременному разрушению. Низкочастотные пульсации давления перекачиваемого продукта оказывают влияние на значения перерезывающих сил и изгибающих моментов, возникающих на изогнутых участках трубопровода. Возникающие нагрузки зависят от геометрии изогнутых участков и условий их закрепления и в определенной степени определяют ресурс изогнутых участков. И если при использовании известных способов диагностики локальных участков трубопровода, включающих критические узлы и элементы, обеспечивается возможность по измеренным посредством датчиков сигналов с последующей их обработкой по статистическим характеристикам, таким как спектры мощности и корреляционные функции с последующим сравнением с эталонными значениями, выполнить анализ возможных последующих повреждений, то обеспечить контроль технического состояния по всей длине трубопровода одновременно посредством известных способов практически невозможно ввиду того, что известные способы диагностики по набору измеряемых физических параметров не позволяют определить степень воздействия на трубопровод изменяющихся во времени таких факторов, как увеличение статических нагрузок на трубопровод вследствие его деформации, вызванной горизонтально-вертикальным перемещением конструкций вследствие заглубления в грунт морского дна, возникновением свободных пролетов, влиянием морских отложений, ввиду изменчивости критических элементов гидрометеорологических факторов таких, как ледяной покров, абразия, в том числе ледовая в прибрежной зоне, литодинамические процессы, поверхностное волнение в прибрежной зоне, подводные течения, колебания уровня моря, скорость и направление ветра в прибрежной зоне, температура воздуха и морской воды в прибрежной зоне, рост морских отложений, влияние ингибиторов, движение песчаных волн.For the diagnosis of long pipelines laid along the bottom of reservoirs, in addition to solving the problems of internal and external flaw detection in local areas, it is also necessary to solve the problem of identifying problem sections of the pipeline in the early stages of the pre-emergency situation simultaneously along the entire length of the pipeline, which can be achieved while ensuring continuous monitoring the technical condition of the pipeline with ensuring synchronization of the measured parameters along the entire length of the pipeline from a single real clock system th time and calendar. The need to solve this problem is due to the fact that the own dynamics of such pipelines is subject to a significant influence of external factors. Thus, elements of pipelines lying above faults or canyons of the seabed, under the influence of sea currents and the movement of sand waves, experience both stationary and pulsating loads of high intensity. These loads, in addition to the static deformations of the pipeline, cause their vibration, which during operation under extreme conditions can lead to fatigue stresses in the pipeline material in a relatively short time, and, as a consequence, to its premature failure. Low-frequency pulsations of the pressure of the pumped product affect the values of the cutting forces and bending moments that occur on bent sections of the pipeline. The arising loads depend on the geometry of the curved sections and the conditions for their fastening, and to a certain extent determine the resource of the curved sections. And if, using well-known methods for diagnosing local sections of the pipeline, including critical nodes and elements, it is possible to analyze the possible characteristics of the signals measured using sensors and then processing them according to statistical characteristics, such as power spectra and correlation functions, followed by comparison with reference values damage, then provide control of the technical condition along the entire length of the pipeline at the same time by known methods c is practically impossible due to the fact that the known diagnostic methods for a set of measured physical parameters do not allow to determine the degree of impact on the pipeline of time-varying factors such as an increase in static loads on the pipeline due to its deformation caused by horizontal-vertical movement of structures due to deepening into the soil of the seabed , the occurrence of free spans, the effect of marine sediments, due to the variability of the critical elements of the hydrometeorological factor such as ice cover, abrasion, including ice in the coastal zone, lithodynamic processes, surface waves in the coastal zone, underwater currents, sea level fluctuations, wind speed and direction in the coastal zone, air and sea water temperature in the coastal zone, the growth of marine deposits, the influence of inhibitors, the movement of sand waves.
Для устранения отмеченных недостатков в известном способе экстренной диагностики трубопроводов высокого давления [заявка RU №2008120067/06 (023535) от 20.05.2008], заключающемся в измерении физических величин несколькими датчиками, расположенными по всей длине трубопровода, а о состоянии изделия судят по результатам сравнения измеренных физических величин с полученными для стационарных условий в течение некоторого интервала времени, в котором измерение физических величин выполняют посредством датчиков, размещенных внутри трубопровода и с внешней стороны с синхронизацией измеряемых величин от единой системы часов реального времени и календаря, при этом посредством датчиков, размещенных внутри трубопровода, дополнительно измеряют географические координаты; при установлении эталонных параметров дополнительно определяют физические параметры внешней среды с последующей их коррекцией при изменении параметров внешней среды в период эксплуатации трубопровода непрерывно и циклами; n-датчиков, размещенные внутри трубопровода, перемещаются в потоке транспортируемого продукта; n-датчиков перемещаются в потоке транспортируемого продукта со скоростью, равной скорости потока или менее, чем скорость потока; дополнительно определяют степень воздействия на трубопровод внешней среды при изменении ее физических параметров по одновременно измеренным сигналам посредством датчиков, размещенных внутри трубопровода, и с внешней стороны, о степени воздействия судят по сравнению измеренных и эталонных физических величин посредством кластеризации и численного моделирования до и после воздействия; измерение физических параметров внешней среды выполняют посредством датчиков, размещенных в точках наблюдения, расположенных на разных уровнях в горизонтальной и вертикальной плоскостях внешней среды; n-датчиков, расположенных в точках наблюдения, размещены стационарно и на подвижных морских объектах; n-датчиков, размещенных в точках наблюдения, дополнительно регистрируют сигналы искусственных акустических аномалий в водной среде и акустического импеданса донных слоев.To eliminate the noted drawbacks in the known method of emergency diagnostics of high pressure pipelines [application RU No. 2008120067/06 (023535) dated 05/20/2008], which consists in measuring physical quantities by several sensors located along the entire length of the pipeline, and the condition of the product is judged by comparison measured physical quantities obtained for stationary conditions during a certain time interval in which the measurement of physical quantities is carried out by means of sensors located inside the pipeline and with an external parties with synchronization of measured values from a single system of real-time clocks and a calendar, while using sensors located inside the pipeline, additionally measure the geographical coordinates; when establishing reference parameters, the physical parameters of the external environment are additionally determined with their subsequent correction when the environmental parameters change during the operation of the pipeline continuously and in cycles; n-sensors placed inside the pipeline are moved in the flow of the transported product; n-sensors move in the flow of the transported product at a speed equal to the flow velocity or less than the flow velocity; additionally determine the degree of impact on the pipeline of the external environment when changing its physical parameters by simultaneously measured signals by means of sensors placed inside the pipeline, and from the outside, the degree of impact is judged by comparing the measured and reference physical quantities by clustering and numerical simulation before and after exposure; the measurement of the physical parameters of the external environment is carried out by means of sensors located at observation points located at different levels in the horizontal and vertical planes of the external environment; n-sensors located at the observation points are stationary and on moving marine objects; n-sensors located at the observation points additionally record the signals of artificial acoustic anomalies in the aquatic environment and the acoustic impedance of the bottom layers.
В отличие от известного способа экстренной диагностики трубопроводов высокого давления [патент RU №2079829], в котором измеряют ковариационную функцию дисперсии и среднее значение амплитуды виброакустического шума в начальный период трубопровода и через заданный период наработки, а о состоянии изделия судят по результату сравнения измеряемых величин, в котором измерения производят несколькими датчиками, расположенными по всей длине трубопровода, причем измеряются все значимые ковариационные функции, а также бактеровские и логарифмические функционалы, и при этом производят сравнение вновь полученных функционалов с полученными в стационарных условиях в течение достаточно большого интервала времени, а о наличии дефекта судят по невыполнению ряда математических соотношений, в техническом решении [заявка RU №2008120067/06 (023535) от 20.05.2008], посредством измерительных датчиков измеряют конкретные физические параметры, а именно линейное смещение, угловую скорость, частоту и амплитуду вибрации на стыковых участках трубопроводов, географические координаты, а сравнение результатов измерений выполняют с учетом корректирующих сигналов, обусловленных влиянием литодинамических процессов, придонных течений, волнения и ледовых нагрузок в прибрежной зоне, измерение физических величин, характеризующих состояние трубопровода и внешней среды, выполняют с синхронизацией измеряемых величин от единой системы часов реального времени и календаря, что не требует достаточно большого интервала времени для набора достоверного объема статистических данных с последующей обработкой с привлечением сложного математического обеспечения, что позволяет оперативно производить диагностику трубопровода, а ввод корректирующих сигналов, обусловленных влиянием внешних факторов, расширяет функциональные возможности способа и исключает субъективные ошибки при диагностике, что особенно существенно для магистральных трубопроводов высокого давления, уложенных по дну водоемов, в том числе морей и океанов.In contrast to the known method for emergency diagnostics of high pressure pipelines [patent RU No. 2079829], in which the covariance function of the dispersion and the average value of the amplitude of vibroacoustic noise are measured in the initial period of the pipeline and after a given operating time, and the state of the product is judged by the result of a comparison of the measured values, in which measurements are made by several sensors located along the entire length of the pipeline, and all significant covariance functions, as well as Bacter and logarithmic, are measured functionals, and at the same time, the newly obtained functionals are compared with those obtained under stationary conditions for a sufficiently long time interval, and the presence of a defect is judged by the failure to fulfill a number of mathematical relationships in the technical solution [application RU No. 2008120067/06 (023535) from 05.20. 2008], using measuring sensors measure specific physical parameters, namely linear displacement, angular velocity, frequency and amplitude of vibration at the butt sections of pipelines, geographical coordinates, and a comparison of the results from measurements are performed taking into account corrective signals due to the influence of lithodynamic processes, bottom currents, waves and ice loads in the coastal zone, the measurement of physical quantities characterizing the state of the pipeline and the environment is performed with synchronization of the measured values from a single system of real-time clocks and a calendar, which is not requires a sufficiently large time interval for the collection of a reliable amount of statistical data with subsequent processing with the involvement of complex mathematical support This allows you to quickly diagnose the pipeline, and the input of correcting signals due to the influence of external factors expands the functionality of the method and eliminates subjective errors in the diagnosis, which is especially important for high-pressure pipelines laid along the bottom of reservoirs, including seas and oceans .
Однако при обнаружении утечек природного газа из трубопроводов, кроме установки места утечки, также важным фактором является учет перемещения облака газа. Особенно важным учет перемещения облака газа является в зонах морских нефтегазовых терминалов и в зонах интенсивного судоходства. При неблагоприятном стечении обстоятельств, например, появление искры в поле газового облака может привести к непредвиденным последствиям.However, when detecting leaks of natural gas from pipelines, in addition to establishing the location of the leak, an important factor is the consideration of the movement of the gas cloud. Particularly important accounting for the movement of a gas cloud is in areas of offshore oil and gas terminals and in areas of heavy shipping. In unfavorable circumstances, for example, the appearance of a spark in the field of a gas cloud can lead to unforeseen consequences.
Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности эксплуатации морских нефтегазовых терминалов.The objective of the proposed technical solution is to increase the operational safety of offshore oil and gas terminals.
Поставленная цель достигается за счет того, что в способе диагностики трубопроводов, уложенных на дне водоемов, внешнюю поверхность трубопровода зондируют гидроакустическими сигналами, концентрацию метана в газовом облаке определяют посредством датчика метана, путем измерения величины изменения активного слоя датчика метана при диффузии молекул углеводородов из морской воды через силиконовую мембрану, определяют закономерности распределения плотности скопления пузырьков газа по глубине, путем распределения диапазона на слои с вычислением плотности скопления пузырьков газа для каждого слоя по глубине, выполняют оценку количественных характеристик разреженных газовых скоплений, при этом количество приемных станций удовлетворяет условию заполнения исследуемой области вдоль трассы трубопровода, передачу информации от приемных станций на пульт управления, при этом на каждой приемной станции измеренные значения параметров океана преобразуют в цифровые коды, формируют цифровое сообщение, содержащее номер приемной станции и измеренные значения параметров атмосферы, океана в цифровой форме, генерируют высокочастотное колебание на несущей частоте, манипулируют его по фазе цифровым сообщением и сформированный сложный сигнал с фазовой манипуляцией усиливают по мощности и излучают в эфир, а на каждом пункте управления осуществляют последовательный поиск и преобразование сигналов по частоте, выделяют сложный сигнал с фазовой манипуляцией на промежуточной частоте, осуществляют его частотное детектирование, в результате которого выделяют короткие разнополярные импульсы, соответствующие моментам скачкообразного изменения фазы сложного сигнала с фазовой манипуляцией, формируют с их помощью разнополярное напряжение в прямом и обратном коде, пропорциональное цифровому сообщению, регистрируют и анализируют его, в результате чего определяют номер приемной станции и значения параметров океана, на пульте управления выполняют мониторинг исследуемой области по фондовой и/или архивной информации и зарегистрированных сигналов, с формированием базы данных, включающую информацию о рельефе дна, стационарных и аномальных гидродинамических процессах, дистанционных гидроакустических зондирований, с последующим восстановлением рельефа среды, при этом излучение и прием сигналов выполняют по методике многократных перекрытий или одинаковых зондирований, выделяют флуктуации аномальных сигналов на фоновых уровнях естественной среды, выполняют сравнительный анализ стационарного и динамического процессов, выявляют аномальные области, строят прогноз развития ситуации, путем построения параметрических моделей парных сравнений; при появлении в процессе регистрации сигналов новых аномальных точек корректируют прогноз на основе адаптивных методов оценок прогнозирования; на основании прогноза развития аномальных процессов в области исследований определяют степень рисков, влияющих на безопасную эксплуатацию трубопровода, методом экспертных оценок, выраженных ранжировками, при этом выполняется проверка согласованности ранжировок, с помощью коэффициентов ранговой корреляции Кендалла и Спирмена, коэффициента ранговой конкордации Кендалла и Бэбингтона Смита и параметрической модели парных сравнений - Терстоуна, Бредли-Терри-Льюса - и непараметрических моделей теории люсианов, при этом используют устройство для осуществления способа, представляющее собой локатор для обзора трубопровода, датчики измерения деформаций и механических перемещений, установленные на поверхности трубопровода и соединенные с пультом управления, в котором локатор для обзора трубопровода выполнен в виде гидроакустической системы, включающей эхолот, гидролокатор бокового обзора высокочастотный и низкочастотный профилографы, спутниковую навигационную систему, дополнительно введен датчик определения концентрации метан, причем гидроакустическая система и датчик метана соединены посредством кабеля-троса с приемной станцией, размещенной на поверхности воды и сочлененной со стабилизирующим устройством, выполненным в виде подводного паруса, и снабженной спутниковым каналом связи и движителем; датчик метана и приемоизлучающие устройства гидроакустической системы (антенны эхолота, гидролокатора бокового обзора, накачки параметрических профилографов) размещены в забортной части приемной станции, которая выполнена в виде подводного зонда.This goal is achieved due to the fact that in the method for diagnosing pipelines laid at the bottom of reservoirs, the external surface of the pipeline is probed with hydroacoustic signals, the methane concentration in the gas cloud is determined by the methane sensor, by measuring the change in the active layer of the methane sensor during the diffusion of hydrocarbon molecules from sea water through a silicone membrane, determine the laws of the distribution of the density of the accumulation of gas bubbles in depth, by distributing the range on the layers with by collecting the density of the gas bubble accumulation for each layer in depth, the quantitative characteristics of rarefied gas accumulations are estimated, the number of receiving stations satisfies the condition of filling the studied area along the pipeline route, transmitting information from the receiving stations to the control panel, while the measured values at each receiving station parameters of the ocean are converted into digital codes, form a digital message containing the number of the receiving station and the measured values of the parameters of the atmosphere The signals of the ocean, in digital form, generate a high-frequency oscillation at the carrier frequency, manipulate it in phase with a digital message, and the generated complex signal with phase manipulation is amplified in power and emitted into the air, and at each control point, a sequential search and conversion of signals in frequency is performed, a complex signal with phase shift keying at an intermediate frequency, its frequency detection is carried out, as a result of which short unipolar pulses corresponding to the moments are emitted a jumplike change in the phase of a complex signal with phase shift keying, they generate a bipolar voltage in the forward and reverse code proportional to the digital message, register and analyze it, as a result of which the number of the receiving station and the values of the ocean parameters are determined, the monitoring area is monitored on the control panel using stock and / or archival information and recorded signals, with the formation of a database including information on the bottom topography, stationary and abnormal hydrodynamically x processes, remote sonar soundings, followed by restoration of the relief of the medium, while the radiation and reception of signals are performed according to the method of multiple overlapping or identical soundings, isolate fluctuations of anomalous signals at the background levels of the natural environment, perform a comparative analysis of stationary and dynamic processes, identify abnormal areas, Build a forecast for the development of the situation by constructing parametric models of pairwise comparisons; when new anomalous points appear during the registration process, the forecast is adjusted based on adaptive methods for predicting estimates; Based on the forecast of the development of abnormal processes in the field of research, the degree of risks affecting the safe operation of the pipeline is determined by the method of expert assessments expressed by rankings, and the consistency of the rankings is checked using the Kendall and Spearman rank correlation coefficients, the Kendall and Babington Smith rank concordance coefficients, and parametric models of paired comparisons - Thurstone, Bradley-Terry-Lews - and nonparametric models of the theory of Lucians, using a device property for implementing the method, which is a locator for viewing the pipeline, strain gauges and mechanical displacements installed on the surface of the pipeline and connected to the control panel, in which the locator for viewing the pipeline is made in the form of a sonar system, including an echo sounder, high-frequency and low-frequency side-scan sonar profilographs, satellite navigation system, an additional methane concentration sensor was introduced, moreover, a hydroacoustic system and yes snip methane-connected by a cable to the cable receiving station located on the water surface and juxtaposed with the stabilizing device designed as a submarine sail, and provided with satellite communication channel and a mover; the methane sensor and receiving-emitting devices of the hydroacoustic system (echo sounder antenna, side-scan sonar, pumping of parametric profilographs) are located in the outboard part of the receiving station, which is made in the form of an underwater probe.
Совокупность отличительных признаков заявляемого технического решения из известного уровня техники не выявлена, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности «изобретательский уровень».The set of distinctive features of the claimed technical solution from the prior art has not been identified, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the patentability condition "inventive step".
Заявляемое техническое решение поясняется следующими чертежами.The claimed technical solution is illustrated by the following drawings.
Фиг.1. Схема реализации способа. Схема реализации способа включает трубопровод 1, уложенный на морском дне 2, датчики измерения виброакустического шума и динамических характеристик 3 трубопровода 1, пульт управления 4, расположенный на морском терминале 5, среднеорбитальная и низкоорбитальная группировка ИСЗ 6, приемная станция 7, подводный зонд 8, кабель-трос 9, подводный парус 10 приемной станции 7, антенны спутниковой навигационной связи 11 и 12, соответственно приемной станции 7 и пульта управления 4.Figure 1. The implementation scheme of the method. The implementation scheme of the method includes a pipe 1 laid on the seabed 2, sensors for measuring vibro-acoustic noise and dynamic characteristics 3 of a pipe 1, a control panel 4 located at the sea terminal 5, a mid-orbit and low-orbit satellite constellation 6, a receiving station 7, an underwater probe 8, a cable cable 9, underwater sail 10 of the receiving station 7, antennas for satellite navigation communications 11 and 12, respectively, of the receiving station 7 and the control panel 4.
Фиг.2. Блок-схема измерительной аппаратуры приемной станции 7 включает: спутниковый канал связи 13, сетевой концентратор 14, генератор зондирующих импульсов 15, приемник эхосигналов 16, датчики измерения температуры воздуха 17 и морской воды 18, атмосферного 19 и гидростатического 20 давлений, измеритель течения 21, скорости и направления ветра 22, микро ЭВМ 23 с программным обеспечением, блок пространственной ориентации 24.Figure 2. The block diagram of the measuring equipment of the receiving station 7 includes: a
Фиг.3. Блок-схема измерительной аппаратуры подводного зонда 8 включает антенну 25,эхолота 26, антенну 27 гидролокатора бокового обзора 28, антенну накачки 29 параметрического профилографа 30, которая является одновременно и антенной высокочастотного профилографа 31, низкочастотную приемную антенну 32 низкочастотного параметрического профилографа 33, датчик солености 34, датчик температуры морской воды 35, датчик течения 36, датчик гидростатического давления 37, геофон 38, датчик метана 39, контроллер 40.Figure 3. The block diagram of the measuring equipment of the underwater probe 8 includes an
Сущность заявляемого технического решения заключается в следующем.The essence of the proposed technical solution is as follows.
По длине магистрального трубопровода высокого давления на стыковых участках устанавливают датчики 3, представляющие собой, например, акселерометр, обеспечивающий измерение более широкого спектра физических параметров по сравнению с гироскопом и измерителем центростремительных сил, позволяющих измерять только угловую скорость твердого тела, являющегося одной из величин, характеризующих его физическое состояние.Sensors 3 are installed along the length of the high-pressure main pipeline at the butt sections, which are, for example, an accelerometer that provides a measurement of a wider range of physical parameters compared to a gyroscope and a centripetal force meter, which allow measuring only the angular velocity of a solid, which is one of the quantities characterizing his physical condition.
Датчики (акселерометры) крепятся на трубопроводе посредством бандажных колец и соединены с пультом управления 4 морского терминала 5 волоконно-оптическим кабелем.Sensors (accelerometers) are mounted on the pipeline by means of retaining rings and are connected to the control panel 4 of the marine terminal 5 by an optical fiber cable.
Посредством датчиков 3 измеряют следующие параметры:Using sensors 3 measure the following parameters:
- линейное смещение;- linear displacement;
- угловую скорость;- angular velocity;
- частоту вибрации;- frequency of vibration;
- амплитуду вибрации.- amplitude of vibration.
Диагностику трубопровода выполняют в следующей последовательности.Diagnostics of the pipeline is performed in the following sequence.
Посредством датчиков с чувствительным элементом, представляющим собой преобразователь инерциальной информации [патент RU №2076989], измеряют параметры на стыковых участках трубопровода в течение определенных интервалов времени.By means of sensors with a sensitive element, which is an inertial information converter [patent RU No. 2076989], parameters are measured at the butt sections of the pipeline for certain time intervals.
По волоконно-оптическому кабелю измеренные параметры транслируются на модуль апостериорной обработки измеренных физических величин, размещенный на пульте управления 4.On the fiber-optic cable, the measured parameters are transmitted to the module a posteriori processing of the measured physical quantities, located on the control panel 4.
Одновременно с этими замерами регистрируют аналогичные физические параметры посредством датчиков, расположенных внутри трубопровода, преимущественно в точках сосредоточения арматуры (компрессорные станции, температурные компенсаторы, разъемные элементы и т.д.), которые также по волоконно-оптическому кабелю транслируют на береговую станцию. Посредством датчиков, перемещающихся со скоростью или менее скорости потока транспортируемого продукта, измеряют географические координаты трубопровода, а также радиусы и углы изгибов участков труб, внутренний диаметр трубопровода. Датчики представляют собой корпус торпедообразной формы, выполненный из полимерного материала высокого давления, снабженный движителем, выполненным в виде нескольких полиуретановых манжет или в виде ротора пластинчатого типа [патент RU №2133209], а также поддерживающими и одометрическими колесами. На внутренней поверхности корпуса установлены бесплатформенная инерциальная навигационная система, блок центрального контроллера и памяти, одометрический блок, блок идентификации поперечных швов трубопровода, модуль управления движением при дефектоскопических измерениях, блок питания. На внешней поверхности корпуса установлены модуль профилеметрических измерений, модуль магнитной дефектоскопии, акустические излучатели. Блок центрального контроллера и памяти посредством телефонной линии связи соединен с модулем апостериорной обработки измеренных физических величин, размещенным на пульте управления 4 морского терминала 5.Simultaneously with these measurements, similar physical parameters are recorded by means of sensors located inside the pipeline, mainly at the points where the valves are concentrated (compressor stations, temperature compensators, detachable elements, etc.), which are also transmitted to the coast station via fiber-optic cable. Using sensors moving with a speed or less than the flow rate of the transported product, measure the geographical coordinates of the pipeline, as well as the radii and bending angles of pipe sections, the inner diameter of the pipeline. The sensors are a torpedo-shaped body made of high-pressure polymer material, equipped with a propulsion device made in the form of several polyurethane cuffs or in the form of a plate-type rotor [patent RU No. 213209], as well as supporting and odometric wheels. A strap-down inertial navigation system, a central controller and memory unit, an odometric unit, a transverse seam identification unit, a motion control module for defectoscopic measurements, a power supply are installed on the inner surface of the housing. A module for profilometric measurements, a module for magnetic flaw detection, and acoustic emitters are installed on the outer surface of the housing. The central controller and memory unit via a telephone communication line is connected to the a posteriori processing module of the measured physical quantities located on the control panel 4 of the marine terminal 5.
Отдельные датчики, перемещающиеся в потоке транспортируемого продукта, имеют скорость меньшую, чем скорость потока, что необходимо для регистрации физических величин, характеризующих дефекты, вызванные питинговой и общей коррозией на внутренней поверхности трубопровода с определением пространственного положения этих дефектов. Пространственное положение перемещающихся датчиков определяется посредством бесплатформенной инерциальной навигационной системы, которая обеспечивает выработку таких параметров, как координаты, скорость, курс, угловых скоростей и ускорений в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно оси трубопровода, линейных ускорений.Separate sensors moving in the flow of the transported product have a lower speed than the flow rate, which is necessary for recording physical quantities characterizing the defects caused by pitting and general corrosion on the inner surface of the pipeline with the determination of the spatial position of these defects. The spatial position of moving sensors is determined by a strapdown inertial navigation system, which provides the generation of parameters such as coordinates, speed, course, angular velocities and accelerations in the horizontal and vertical planes relative to the axis of the pipeline, linear accelerations.
При установлении эталонных параметров дополнительно определяют физические параметры внешней среды с последующей их коррекцией при изменении параметров внешней среды в период эксплуатации трубопровода непрерывно и циклами.When establishing reference parameters, the physical parameters of the external environment are additionally determined with their subsequent correction when the environmental parameters change during the operation of the pipeline continuously and in cycles.
Для реализации данной задачи используются датчики измерения температуры воды 18 и 35, воздуха 17, атмосферного давления 19, гидростатического давления 20 и 37, измерители течения 21 и 36, солености 34, скорости и направления ветра 22.To implement this task, sensors are used to measure the temperature of
Блок пространственной ориентации 24 включает измерители углов наклона и азимута; блок акселерометров для измерения компонент волнового поля; блок синхронизации; блок питания.The
Посредством геофона 38 регистрируют звуковые частоты, обусловленные шумами морской среды с выделением спектральных характеристик, которые далее подвергаются фильтрации путем деления спектра на не пересекающиеся интервалы с использованием дискретного вейвлет-преобразования [Астафьева Н.М. Вейвлет - анализ: основы теории и примеры применения. УФН. 1998, т.166, №11, с.1145-1170], посредством пропускания сигналов через широкополосные и узкополосные фильтры, что позволяет в конечном итоге исключить из результатов наблюдений сигналы, обусловленные шумами моря в диапазоне частот 1-10 Гц [Ильичев В.И. Исследование поля акустического шума океана векторно-фазовыми методами // Акустика океанской среды / Под ред. Л.М.Бреховских. - М.: Наука, 1989. - с.140-152].By means of a geophone 38, sound frequencies caused by the noise of the marine environment with spectral characteristics being separated are filtered, which are then filtered by dividing the spectrum into non-intersecting intervals using a discrete wavelet transform [Astafieva N.M. Wavelet Analysis: Fundamentals of the Theory and Application Examples. Physics-Uspekhi. 1998, vol. 166, No. 11, pp. 1145-1170] by transmitting signals through wide-band and narrow-band filters, which ultimately eliminates signals due to sea noise in the frequency range of 1-10 Hz [Ilyichev V. AND. Investigation of the acoustic noise field of the ocean by vector-phase methods // Acoustics of the ocean environment / Ed. L.M. Brekhovskikh. - M .: Nauka, 1989. - p.140-152].
Измерения посредством датчиков в том или ином сочетании выполняют с синхронизацией измеряемых величин от единой системы часов реального времени и календаря.Measurements by means of sensors in one or another combination are performed with synchronization of the measured values from a single system of real-time clocks and a calendar.
Измеренные посредством датчиков, установленных непосредственно на трубопроводе, физические величины, характеризующие технико-эксплуатационное состояние трубопровода, внешней среды по линиям связи, поступают на модуль апостериорной обработки измеренных физических величин пульта управления 4 морского терминала 5, где по результатам сравнения эталонных и измеренных физических величин посредством датчиков выполняют диагностику трубопровода и степень воздействия на трубопровод внешней среды при изменении ее физических параметров посредством кластеризации и численного моделирования посредством сеточных методов нелинейного численного анализа.The physical quantities measured by sensors installed directly on the pipeline characterizing the technical and operational state of the pipeline and the external environment via communication lines are sent to the a posteriori processing module of the measured physical quantities of the control panel 4 of the marine terminal 5, where, according to the results of comparing the standard and measured physical quantities by sensors perform pipeline diagnostics and the degree of impact on the pipeline environment when changing its physical parameters after COROLLARY clustering and numerical simulation grid by nonlinear methods of numerical analysis.
Посредством измерительной аппаратуры подводного зонда 8, включающей гидроакустические средства в составе панорамного эхолота 26, имеющего две характеристики направленности, гидролокатора бокового обзора 28 с переключаемой характеристикой направленности, параметрических профилографов 31 и 32 выполняют обнаружение и идентификацию искусственных акустических аномалий в водной среде, путем измерения скорости звука, плотности и акустического импеданса в диапазоне глубин от 0,5 до 250 м (проектный диапазон залегания трубопроводов, предусмотренный в рамках проектов «Северный поток» (Балтийское море) и «Южный поток» (Черное море). Кроме того, посредством гидроакустических средств подводного зонда 8 снимают рельеф дна, местоположение трубопровода, скопление пузырьков метана при утечках из трубопровода. Количественная оценка пузырьков метана производится по различным алгоритмам в зависимости от структуры и плотности скоплений выбросов метана из трубопровода.By means of measuring equipment of an underwater probe 8, including hydroacoustic means as part of a
Алгоритм количественной оценки в общем случае определяет переход от числа эхо-сигналов к абсолютной величине - числу пузырьков, для чего вычисляется нормированная величина - средняя плотность скопления пузырьков. При этом закономерности распределения плотности скопления пузырьков по глубине определяются путем разделения диапазона на слои и вычисления плотности скопления пузырьков для каждого слоя.The quantitative estimation algorithm in the general case determines the transition from the number of echo signals to the absolute value - the number of bubbles, for which a normalized value is calculated - the average density of the accumulation of bubbles. In this case, the patterns of depth distribution of bubble cluster density are determined by dividing the range into layers and calculating the bubble density for each layer.
В частности, оценка количественных характеристик разряженных скоплений пузырьков метана выполняется на основе известного выражения для средней плотности разряженного скопления (метод эхо-счета):In particular, the quantitative characteristics of discharged clusters of methane bubbles are estimated based on the well-known expression for the average density of a discharged cluster (echo counting method):
, ,
где K1 - число эхо-сигналов от пузырьков из слоя 1; S1 - сечение зоны действия эхолота, м2; Н - толщина скопления, м; Q - частота повторения излучаемых сигналов; Т - время зондирования скопления; m - количество слоев.where K 1 is the number of echo signals from bubbles from layer 1; S 1 - section of the sonar area, m 2 ; H is the thickness of the cluster, m; Q is the repetition rate of the emitted signals; T is the time of sounding the cluster; m is the number of layers.
Для реализации алгоритмов количественной оценки используемые гидроакустические средства обладают необходимыми техническими характеристиками (таблица 1).For the implementation of quantitative estimation algorithms, the used hydroacoustic means possess the necessary technical characteristics (table 1).
Эхолот 26 предназначен для поиска скоплений пузырьков метана, количественной оценки и профилирования дна. Гидролокатор бокового обзора 28 предназначен для съемки рельефа дна, поиска и количественной оценки скоплений и одиночных пузырьков. Высокочастотный профилограф 33 предназначен для точного профилирования рельефа дна в месте утечки. Низкочастотный профилограф 31 предназначен для профилирования придонных осадков.
Микро ЭВМ 23 предназначена для управления работой гидроакустических средств и через порт соединена с приемником канала спутниковой связи.The
Датчик обнаружения метана 39 представляет собой датчик типа METS ("CAPSUM"), который позволяет измерять концентрацию метана в водной толще. Датчик представляет собой полупроводниковый прибор, принцип работы которого заключается в том, что диффузия молекул углеводородов из воды через специальную силиконовую мембрану транслируется в камеру датчика. Адсорбция молекул углеводов на активном слое датчика приводит к электронному обмену с молекулами кислорода, таким образом, меняя сопротивление активного слоя, которое преобразуется в выходное (измеряемое) напряжение.The methane detection sensor 39 is a METS ("CAPSUM") type sensor that measures the concentration of methane in the water column. The sensor is a semiconductor device, the principle of which is that the diffusion of hydrocarbon molecules from water through a special silicone membrane is transmitted to the sensor chamber. Adsorption of carbohydrate molecules on the active layer of the sensor leads to electronic exchange with oxygen molecules, thus changing the resistance of the active layer, which is converted into output (measured) voltage.
Основные характеристики датчика обнаружения метана 39:Key Features of Methane 39 Detection Sensor:
- 10 µм силиконовая мембрана;- 10 μm silicone membrane;
- рабочая глубина 0-3500 м;- working depth 0-3500 m;
- рабочая температура 2-20 градусов С;- operating temperature 2-20 degrees C;
- время измерения от 1 до 3 сек.;- measurement time from 1 to 3 seconds;
- время стабилизации диффузии до 5 минут, в зависимости от турбулентности;- diffusion stabilization time up to 5 minutes, depending on turbulence;
- входное напряжение 9-36 В;- input voltage 9-36 V;
- расход энергии 160 мА/ч;- power consumption 160 mA / h;
- выходной сигнал - аналоговый 0-5 В и цифровой RS - 485;- output signal - analog 0-5 V and digital RS - 485;
- метан 50 нмоль/л - 10 µмоль/л.- methane 50 nmol / l - 10 μmol / l.
Датчик скорости и направления ветра 22 типа ДСНВ-9 содержит измерительный преобразователь и два анемометрических измерительных датчика: - скорости ветра (анемометр) и направления ветра (флюгер). Датчик скорости ветра состоит из трехчашечной крыльчатки, вращаемой ветром. На одной оси с крыльчаткой установлен перфорированный диск с отверстиями, который при вращении крыльчатки перекрывает луч света оптоэлектронного преобразователя. Частота импульсов, формируемых оптоэлектронным преобразователем, пропорциональна скорости вращения крыльчатки.The wind speed and
Чувствительный элемент датчика направления ветра - флюгер, ориентирующийся по направлению ветра. На оси вращения установлен перфорированный диск с отверстиями. Оптоэлектронный преобразователь снимает отсчет углового положения диска с шагом 5,6° и выдает цифровой код положения флюгера в виде кода Грея. Измерительный преобразователь преобразует дискретные отсчеты в линейно-изменяющийся ток для токовых измерительных каналов скорости и направления ветра в блоке БП-3.The sensitive element of the wind direction sensor is a weather vane, oriented in the direction of the wind. A perforated disk with holes is mounted on the axis of rotation. The optoelectronic converter takes a readout of the angular position of the disc in increments of 5.6 ° and provides a digital code for the position of the wind vane in the form of a Gray code. The measuring converter converts discrete readings into a linearly varying current for current measuring channels of speed and wind direction in the BP-3 unit.
Датчик скорости и направления ветра 22 содержит нагревательный элемент, который включает термореле при понижении температуры ниже 4°С и поддерживает внутри датчика необходимую рабочую температуру и исключает образование льда.The wind speed and
Датчик атмосферного давления 19 типа ДАД-5 представляет собой цифровой барометр, чувствительным элементом которого является кремниевая диафрагма, работающий по принципу преобразования атмосферного давления в частоту.The
Датчик температуры и относительной влажности воздуха 17 содержит измерительный преобразователь и чувствительные элементы (платиновый датчик сопротивления и кварцевый преобразователь влажности емкостного типа).The temperature and
Температура и влажность воздуха изменяют величину сопротивления и емкость преобразователя чувствительного элемента и преобразуются измерительным преобразователем в линейно-изменяющиеся аналоговые сигналы, пропорциональные измеряемой температуре и влажности.Temperature and humidity alter the resistance value and capacitance of the transducer of the sensing element and are converted by the measuring transducer into linearly varying analog signals proportional to the measured temperature and humidity.
В качестве датчика давления и температуры воды 20 и 37 использован датчик, разработанный ФГУП ОКБ Океанологической техники РАН, имеющий диапазон измерения давления от 0 до 10 м, с погрешностью 0,1% и диапазон измерения температуры воды от -2 до +32 градусов С, с погрешностью 0,05 градуса С.A sensor developed by the Federal State Unitary Enterprise OKB Oceanological Engineering RAS, having a pressure measurement range from 0 to 10 m, with an accuracy of 0.1% and a measurement range of water temperature from -2 to +32 degrees C, was used as a pressure and temperature sensor for
Приемная станция 7 выполнена в виде сферической поверхности и в нижней части снабжена парусным устройством 10, которое включает восемь плоскостей, расположенных в вертикальной плоскости, в нижней части снабженных поплавками для обеспечения нейтральной плавучести при нахождении приемной станции в зоне распространения метанового облака. В верхней части парусное устройство сочленено с поворотным устройством, приводимым в действие микродвигателем с редуктором, которые также служат для опускания и поднятия на заданную глубину подводного зонда 8 посредством лебедки. Парусное устройство 11 также выполняет функцию стабилизатора при внешних воздействиях.The receiving station 7 is made in the form of a spherical surface and is equipped with a sailing device 10 in the lower part, which includes eight planes located in a vertical plane, equipped with floats in the lower part to ensure neutral buoyancy when the receiving station is in the methane cloud propagation zone. In the upper part, the sailing device is articulated with a rotary device, driven by a micromotor with a gearbox, which also serve to lower and raise the underwater probe 8 to a predetermined depth by means of a winch. Sailing device 11 also performs the function of a stabilizer under external influences.
Для перемещения приемной станции 7 вдоль трасы трубопровода она снабжена пластинчатым движителем роторного типа.To move the receiving station 7 along the pipeline route, it is equipped with a rotary plate propeller.
Команды на функционирование приемной станции и установленной на ней аппаратуры подаются с пульта управления 4 морского терминала 5 по спутниковому каналу связи.Commands for the operation of the receiving station and the equipment installed on it are given from the control panel 4 of the marine terminal 5 via a satellite communication channel.
Пульт управления 4 морского терминала через каналы спутниковой связи принимает сигналы от приемной станции 7 и представляет собой информационно-вычислительную систему, включающую модуль электронных цифровых карт в соответствии с требованиями IMO Resolution А. 817/19, на которых отображается рельеф дна с трубопроводом, скопления облаков газовых утечек. Информационно-вычислительная система также включает модуль спутниковой навигации, который по сигналам, принимаемым от ИСЗ, рассчитывает траекторию движения приемной станции относительно трассы трубопровода.The control panel 4 of the marine terminal, through satellite channels, receives signals from the receiving station 7 and is an information-computing system that includes an electronic digital map module in accordance with the requirements of IMO Resolution A. 817/19, which displays the topography of the bottom with a pipeline, cloud accumulations gas leaks. The computer system also includes a satellite navigation module, which, based on the signals received from the satellite, calculates the trajectory of the receiving station relative to the pipeline route.
Передача информации от приемных станций на пульт управления осуществляется по следующему алгоритму. На каждой i-й приемной станции измеренные значения j параметров океана преобразуют в цифровые коды, формируют цифровое сообщение, содержащее i-й номер приемной станции и измеренные значения j параметров атмосферы, океана в цифровой форме, генерируют высокочастотное колебание на частоте ωi, манипулируют его по фазе цифровым сообщением и сформированный сложный сигнал с фазовой манипуляцией усиливают по мощности и излучают в эфир, а на каждом пункте управления осуществляют последовательный поиск и преобразование сигналов по частоте, выделяют сложный сигнал с фазовой манипуляцией на промежуточной частоте, осуществляют его частотное детектирование, в результате которого выделяют короткие разнополярные импульсы, соответствующие моментам скачкообразного изменения фазы сложного сигнала с фазовой манипуляцией, формируют с их помощью разнополярное напряжение в прямом и обратном коде, пропорциональное цифровому сообщению, регистрируют и анализируют его, в результате чего определяют i-й номер приемной станции и значения j параметров океана.Information is transmitted from receiving stations to the control panel according to the following algorithm. At each i-th receiving station, the measured values of the j parameters of the ocean are converted into digital codes, a digital message is generated containing the i-th number of the receiving station and the measured values of j parameters of the atmosphere, the ocean in digital form, generate a high-frequency oscillation at the frequency ωi, manipulate it by phase by a digital message and the generated complex signal with phase shift keying is amplified by power and radiated into the air, and at each control point, a serial search and conversion of signals by frequency is performed, highlighting t is a complex signal with phase shift keying at an intermediate frequency, its frequency detection is carried out, as a result of which short unipolar pulses are emitted, corresponding to the moments of a step-like phase change of a complex signal with phase shift keying, they form a bipolar voltage in the forward and reverse code proportional to the digital message, register and analyze it, as a result of which the i-th number of the receiving station and the values of j parameters of the ocean are determined.
На пульте управления 4 морского терминала 5, по информации, полученной от диагностических модулей, с учетом информационных данных предварительного целевого мониторинга, выполняемого по предыдущим текущим данным с учетом критериев эксплуатационной безопасности трубопровода выполняют сравнительный анализ стационарного и динамического процессов, выявляют аномальные области, строят прогноз развития ситуации, путем построения параметрических моделей парных сравнений; при появлении в процессе регистрации сигналов новых аномальных точек корректируют прогноз на основе адаптивных методов оценок прогнозирования; на основании прогноза развития аномальных процессов в зонах исследований по трассе трубопровода определяют степень рисков, влияющих на безопасное функционирование трубопровода, методом экспертных оценок, выраженных ранжировками, при этом выполняется проверка согласованности ранжировок, с помощью коэффициентов ранговой корреляции Кендалла и Спирмена, коэффициента ранговой конкордации Кендалла и Бэбингтона Смита и параметрической модели парных сравнений - Терстоуна, Бредли-Терри-Льюса - и непараметрических моделей теории люсианов [А.Кофман. Введение в теорию нечетких множеств. М.: Радио и связь, 1982, 432 с.], что позволяет проводить точечное и интервальное оценивание параметров, проверять значимость их отличия от 0 в непараметрической постановке, строить доверительные границы для прогноза. Основными процедурами обработки прогностических экспертных оценок являются проверка согласованности, кластер-анализ полученных результатов исследований.On the control panel 4 of the sea terminal 5, according to the information received from the diagnostic modules, taking into account the information from the preliminary target monitoring performed according to the previous current data, taking into account the operational safety criteria of the pipeline, a comparative analysis of stationary and dynamic processes is carried out, anomalous areas are identified, a development forecast is made situations by constructing parametric models of pairwise comparisons; when new anomalous points appear during the registration process, the forecast is adjusted based on adaptive methods for predicting estimates; Based on the forecast of the development of anomalous processes in the research areas along the pipeline route, the degree of risks affecting the safe functioning of the pipeline is determined by the method of expert assessments expressed by rankings, while the consistency of the rankings is checked using the Kendall and Spearman rank correlation coefficients, the Kendall rank concordance coefficient and Babington Smith and the parametric model of paired comparisons - Thurstone, Bradley-Terry-Lews - and nonparametric models of the theory of Lucians [A .Koffman. Introduction to the theory of fuzzy sets. M .: Radio and communication, 1982, 432 pp.], Which allows for point and interval estimation of parameters, to check the significance of their difference from 0 in a nonparametric setting, and to build confidence boundaries for the forecast. The main processing procedures for prognostic expert assessments are consistency checking, cluster analysis of research results.
Заявляемый способ диагностики магистральных трубопроводов и устройство для его реализации может быть использовано для диагностики и обнаружения утечек из магистральных трубопроводов, уложенных на дне морей и предназначенных для транспортировки природного газа и нефти. Наличие в составе устройства гидроакустических средств обнаружения неоднородностей позволяет использовать данное техническое решение для обнаружения утечек из трубопроводов, уложенных на морском дне шельфа арктических морей при наличии ледового покрытия, что известными способами практически не обеспечивается.The inventive method for diagnosing trunk pipelines and a device for its implementation can be used to diagnose and detect leaks from trunk pipelines laid at the bottom of the seas and intended for transportation of natural gas and oil. The presence in the device hydroacoustic means for detecting inhomogeneities allows you to use this technical solution to detect leaks from pipelines laid on the seabed of the shelf of the Arctic seas in the presence of ice, which is practically not provided by known methods.
Реализация заявляемого технического предложения технической трудности не представляет, так как датчики измерения физических величин имеют промышленную применимость, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности "промышленная применимость".The implementation of the claimed technical proposal does not present technical difficulties, since the sensors for measuring physical quantities have industrial applicability, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the patentability condition "industrial applicability".
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010137041/28A RU2445594C1 (en) | 2010-09-03 | 2010-09-03 | Method of diagnosing main pipelines and device for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010137041/28A RU2445594C1 (en) | 2010-09-03 | 2010-09-03 | Method of diagnosing main pipelines and device for realising said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445594C1 true RU2445594C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010137041/28A RU2445594C1 (en) | 2010-09-03 | 2010-09-03 | Method of diagnosing main pipelines and device for realising said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445594C1 (en) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521717C1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Method of passive acoustic monitoring of demersal gas-liquid flows |
RU2524560C1 (en) * | 2012-12-24 | 2014-07-27 | Александр Ефимович Дроздов | Apparatus for determining size-quantitative characteristics of particles suspended in water |
RU2526595C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-08-27 | ЗАО "Аэрокосмический мониторинг и технологии" | Method for determination of pipeline technical condition |
RU2538360C2 (en) * | 2012-11-13 | 2015-01-10 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли РФ | Method and apparatus for acoustic emission diagnosis of defects of off-shore sleet-proof structures |
RU2626583C1 (en) * | 2016-08-29 | 2017-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" | Method for detecting and classifying changes in parameters of pipeline jacket and its environment |
RU2663565C1 (en) * | 2017-06-15 | 2018-08-07 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | System of constant monitoring of concentration of hydrocarbon vapors of oil and petroleum products in the air of working area during fire and gas hazardous operations |
CN108445934A (en) * | 2018-02-08 | 2018-08-24 | 衡阳泰豪通信车辆有限公司 | A method of realizing the control of multistation real-time collaborative |
RU2692829C2 (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Method of positioning underwater equipment relative to surveyed underwater pipeline |
RU2724156C1 (en) * | 2019-12-18 | 2020-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Форт XXI" (ООО НПП "Форт XXI") | Device for external flaw detection of underwater vertical hydraulic structures |
RU2724589C1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-06-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Measuring system for leaks localization and gas contamination analysis at gas pipeline section |
CN112305614A (en) * | 2020-10-20 | 2021-02-02 | 中海石油(中国)有限公司 | Method and system for depicting spatial distribution range of gas cloud region |
EA038101B1 (en) * | 2020-07-13 | 2021-07-06 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Форт XXI" (ООО НПП "Форт XXI") | Device for external flaw detection of underwater vertical hydraulic structures |
CN115325462A (en) * | 2022-08-09 | 2022-11-11 | 中国标准化研究院 | Tracking maintenance method for smart city gas pipe network |
CN117289355A (en) * | 2023-09-26 | 2023-12-26 | 广东大湾工程技术有限公司 | Underground pipeline detection data processing method |
CN119022243A (en) * | 2024-10-28 | 2024-11-26 | 同济大学 | A wireless multi-parameter monitoring system for buried pipelines |
CN119337294A (en) * | 2024-12-19 | 2025-01-21 | 杭州桐庐铁路机械有限公司 | A gas pipeline full life cycle analysis and monitoring method and system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2079829C1 (en) * | 1994-05-19 | 1997-05-20 | Фонд изобретений России | Method of urgent diagnostics of high-pressure pipe-lines |
RU2193725C1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-11-27 | Андреасян Игорь Генрихович | Method of finding dangerous section of deep-water pipe line |
DE102005033491A1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Seba-Dynatronic Mess- Und Ortungstechnik Gmbh | Detecting precise location of leak at pipeline or ground surface, uses acoustic receiver to record and compares series of noise-related measurements at various positions |
RU2382270C1 (en) * | 2008-05-20 | 2010-02-20 | Виктор Сергеевич Аносов | Method for emergency diagnostics of trunk pipeline |
-
2010
- 2010-09-03 RU RU2010137041/28A patent/RU2445594C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2079829C1 (en) * | 1994-05-19 | 1997-05-20 | Фонд изобретений России | Method of urgent diagnostics of high-pressure pipe-lines |
RU2193725C1 (en) * | 2001-03-05 | 2002-11-27 | Андреасян Игорь Генрихович | Method of finding dangerous section of deep-water pipe line |
DE102005033491A1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Seba-Dynatronic Mess- Und Ortungstechnik Gmbh | Detecting precise location of leak at pipeline or ground surface, uses acoustic receiver to record and compares series of noise-related measurements at various positions |
RU2382270C1 (en) * | 2008-05-20 | 2010-02-20 | Виктор Сергеевич Аносов | Method for emergency diagnostics of trunk pipeline |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538360C2 (en) * | 2012-11-13 | 2015-01-10 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли РФ | Method and apparatus for acoustic emission diagnosis of defects of off-shore sleet-proof structures |
RU2524560C1 (en) * | 2012-12-24 | 2014-07-27 | Александр Ефимович Дроздов | Apparatus for determining size-quantitative characteristics of particles suspended in water |
RU2521717C1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Method of passive acoustic monitoring of demersal gas-liquid flows |
RU2526595C1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-08-27 | ЗАО "Аэрокосмический мониторинг и технологии" | Method for determination of pipeline technical condition |
RU2626583C1 (en) * | 2016-08-29 | 2017-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" | Method for detecting and classifying changes in parameters of pipeline jacket and its environment |
RU2663565C1 (en) * | 2017-06-15 | 2018-08-07 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | System of constant monitoring of concentration of hydrocarbon vapors of oil and petroleum products in the air of working area during fire and gas hazardous operations |
RU2692829C2 (en) * | 2017-12-08 | 2019-06-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Method of positioning underwater equipment relative to surveyed underwater pipeline |
CN108445934B (en) * | 2018-02-08 | 2020-04-28 | 衡阳泰豪通信车辆有限公司 | Method for realizing multi-station real-time cooperative control |
CN108445934A (en) * | 2018-02-08 | 2018-08-24 | 衡阳泰豪通信车辆有限公司 | A method of realizing the control of multistation real-time collaborative |
RU2724589C1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-06-25 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Measuring system for leaks localization and gas contamination analysis at gas pipeline section |
RU2724156C1 (en) * | 2019-12-18 | 2020-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Форт XXI" (ООО НПП "Форт XXI") | Device for external flaw detection of underwater vertical hydraulic structures |
EA038101B1 (en) * | 2020-07-13 | 2021-07-06 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Форт XXI" (ООО НПП "Форт XXI") | Device for external flaw detection of underwater vertical hydraulic structures |
CN112305614A (en) * | 2020-10-20 | 2021-02-02 | 中海石油(中国)有限公司 | Method and system for depicting spatial distribution range of gas cloud region |
CN112305614B (en) * | 2020-10-20 | 2024-03-29 | 中海石油(中国)有限公司 | Method and system for describing space spreading range of gas cloud area |
CN115325462A (en) * | 2022-08-09 | 2022-11-11 | 中国标准化研究院 | Tracking maintenance method for smart city gas pipe network |
CN117289355A (en) * | 2023-09-26 | 2023-12-26 | 广东大湾工程技术有限公司 | Underground pipeline detection data processing method |
CN117289355B (en) * | 2023-09-26 | 2024-05-07 | 广东大湾工程技术有限公司 | Underground pipeline detection data processing method |
CN119022243A (en) * | 2024-10-28 | 2024-11-26 | 同济大学 | A wireless multi-parameter monitoring system for buried pipelines |
CN119337294A (en) * | 2024-12-19 | 2025-01-21 | 杭州桐庐铁路机械有限公司 | A gas pipeline full life cycle analysis and monitoring method and system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2445594C1 (en) | Method of diagnosing main pipelines and device for realising said method | |
US9581567B2 (en) | System and method for inspecting subsea vertical pipeline | |
CN111854704A (en) | Marine geophysical comprehensive survey system | |
Guan et al. | An effective method for submarine buried pipeline detection via multi-sensor data fusion | |
RU2426149C1 (en) | Sonar location complex | |
RU2635751C2 (en) | System and method for inspecting underwater pipelines | |
CN104199123A (en) | Submarine cable laying quality detection system | |
CN115950618B (en) | A method for early warning of internal solitary waves on offshore platforms based on baroclinic mode | |
RU2382270C1 (en) | Method for emergency diagnostics of trunk pipeline | |
CN112147578B (en) | High-precision deep water transmitting array and multi-element vertical receiving array element positioning system and method | |
CN107367735A (en) | A kind of in-service oil-gas pipeline River Crossing section electromagnetic sound wave detection method | |
Wang et al. | The Application Of Acoustic Detection Technology In The Investigation Of Submarine Pipelines | |
RU2442072C1 (en) | Method for emergency maintenance of high pressure pipelines | |
CN118191852B (en) | Underwater mapping real-time analysis method and system based on big data | |
CN114923135A (en) | A method for acoustic detection and localization of micro-leakage in submarine gas pipelines | |
RU2196931C2 (en) | Method of detection of break in underwater pipe line | |
CN109632258A (en) | A kind of internal wave of ocean acoustic detection method that the transmitting-receiving based on vector sensor is isolated | |
CN117930206A (en) | Submarine topography measurement system for unmanned surface vehicle and measurement data correction method | |
RU2592741C1 (en) | Hydroacoustic station for detection and location of gas leaks | |
Xiong et al. | An effective method for submarine pipeline inspection using three-dimensional (3D) models constructed from multisensor data fusion | |
CN117706549A (en) | A method and system for detecting underground grid pipeline connection points based on ground penetrating radar | |
RU2521717C1 (en) | Method of passive acoustic monitoring of demersal gas-liquid flows | |
RU2279651C1 (en) | Method of prolonging safety service life of metal structures | |
CN115755068A (en) | Online intelligent diagnosis system for submarine pipeline state | |
RU2282217C1 (en) | Method of determining comprehensive data on ocean condition |