(57) Реферат / Формула:
Способ предназначен для использования в системах контроля состояния магистральных трубопроводов по транспортировке нефти, газа и других веществ. При реализации способа в электрических цепях системы контроля состояния магистрального трубопровода исключают наличие высокого напряжения сети и устраняют необходимость использования высоковольтных устройств сопряжения. При этом все установки катодной защиты в пунктах контроля через свои однофазные трансформаторы на линейном напряжении сети подключают к одним и тем же проводам двух фаз линии электропередачи катодной защиты и данную линию переводят в неполнофазный режим работы. Провод свободной фазы работающей в неполнофазном режиме линии электропередачи катодной защиты отключают от сети и к нему в центральном пункте и пунктах контроля относительно земли подключают приемо-передающие устройства для проводной связи. Способ позволяет контролировать состояние трубопроводов без использования сравнительно дорогостоящих устройств сопряжения в цепях системы контроля.
Изобретение относится к дистанционному контролю состояния магистральных трубопроводов, может быть использовано для обеспечения бесперебойной работы систем транспортировки нефти, газа и других веществ трубопроводным транспортом.
Известен способ контроля состояния магистральных трубопроводов, включающий осуществление замеров величины контролируемого сигнала в пункте контроля и заключающийся в принятии необходимых мер по устранению повреждения при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала от заданной величины, в котором визуальный осмотр состояния линейной части трубопровода осуществляют с помощью стационарно установленной тепловизионной аппаратуры, включающей тепловизионные камеры и радиопередатчики, установленные на опорах воздушной линии электропередачи катодной защиты магистрального трубопровода, сооружаемой вдоль его трассы, а также радиоприемное, вычислительное, видеоконтрольное и печатающее устройства, установленные на ближайшей вверх по движению транспортируемого продукта перекачивающей станции (Патент Российской Федерации №2174645, F17D5\02, 2001г.).
Известный способ имеет следующие недостатки. Способ разработан для одного конкретного вида датчиков, которые могут контролировать только линейные участки трубопровода на появление утечек из него, но не выявляют повреждений изоляции при сохранении целостности трубопровода. Кроме того, для реализации способа требуется установить большое количество сложных радиопередающих устройств, каждое из которых имеет ограниченный радиус действия. При этом передаваемые радиосигналы могут создавать помехи для других установок высокочастотной радиосвязи.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ контроля состояния магистральных трубопроводов, включающий осуществление замеров величины контролируемого сигнала в пункте контроля и заключающийся в принятии необходимых мер по устранению повреждения при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала от заданной величины, в котором для всех пунктов контроля создают резонансные электрические цепи, каждая из которых настроена на сигналы высокой частоты, при этом через высоковольтные конденсаторы высокочастотной связи к фазному проводу линии электропередачи катодной защиты трубопровода относительно земли подключают генератор высокочастотных сигналов, размещенный в центральном пункте вдоль линии электропередачи, а также резисторы и реактивные элементы, находящиеся в пунктах контроля, причем при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала, например, тока в цепи катодной защиты или разности потенциалов между трубопроводом и землей, от заданной величины, шунтируют резистор резонансной цепи в соответствующем пункте контроля и по величине изменившегося тока высокой частоты в центральном пункте определяют место расположения пункта контроля, в котором произошло недопустимое отклонение значения контролируемого сигнала от заданной W величины (Евразийский патент №016658, F17D5M36, 2012г.).
Основным недостатком известного способа является то, что в устройстве для его реализации фазный провод линии электропередачи катодной защиты, используемый в составе системы контроля состояния трубопровода, постоянно находится под напряжением высоковольтной линии электропередачи. По этой причине, для безопасного подключения низковольтных устройств и элементов системы контроля к фазному проводу, во всех пунктах контроля требуется использовать высоковольтные
устройства сопряжения, в состав которых входят сравнительно дорогостоящие высоковольтные конденсаторы связи.
Данная проблема решена в заявляемом способе контроля состояния
магистральных трубопроводов, включающем осуществление замеров
величины контролируемого сигнала в пункте контроля и заключающемся в
принятии необходимых мер по устранению повреждения при недопустимом
отклонении значения контролируемого сигнала от заданной величины, в
котором в пунктах контроля установки катодной защиты через их
однофазные трансформаторы на линейном напряжении сети обеспечивают
питанием от проводов первой и второй фаз линии электропередачи катодной
защиты и данную линию переводят в неполнофазный режим работы, при
этом провод третьей фазы линии электропередачи катодной защиты
выделяют для проводной связи и отключают от высоковольтной сети, причем
в центральном пункте и пунктах контроля аппаратуру проводной связи
относительно земли подключают к отключенному от высоковольтной сети
проводу третьей фазы линии электропередачи катодной защиты без
высоковольтных устройств сопряжения, при этом сигналы между
центральным пунктом и пунктами контроля передают через отключенный от
высоковольтной сети провод третьей фазы линии электропередачи катодной
защиты с использованием низковольтных устройств и элементов.
^ В заявляемом способе поставленная цель достигнута в результате
выполнения данной совокупности действий в вышеуказанной последовательности. При реализации способа исключают наличие высокого напряжения сети в электрических цепях системы контроля и сигналы о состоянии магистрального трубопровода передают по отключенному от сети фазному проводу линии электропередачи катодной защиты, без дополнительных затрат на использование сравнительно дорогостоящих устройств сопряжения, обычно необходимых для осуществления безопасного
подключения низковольтных устройств и элементов системы контроля к высоковольтной линии электропередачи катодной защиты.
На фигуре в качестве примера представлено устройство, реализующее заявляемый способ, на линии электропередачи катодной защиты с фазными проводами 1-3, которая питается электроэнергией от трансформатора питающей подстанции 4 в центральном пункте и имеет два пункта контроля.
Установки катодной защиты 5, 6 в пунктах контроля, поддерживающие защитный потенциал на магистральном трубопроводе 7 и являющиеся потребителями линии электропередачи катодной защиты, питаются от нее через однофазные трансформаторы 8, 9, рассчитанные на линейное напряжение сети.
С учетом того, что обычно расстояние между пунктами контроля составляет 10 км, практически во всех случаях суммарная потребляемая мощность всех установок катодной защиты, подключенных к одной линии электропередачи катодной защиты, находится в пределах 2-3% от установленной мощности силового трансформатора питающей подстанции. Как видно, возможная несимметрия параметров линии электропередачи катодной защиты является допустимой для трансформатора питающей подстанции и неполнофазный режим работы линии электропередачи катодной защиты 6-10 кВ не нарушает бесперебойную работу сети. Кроме того, имеется возможность дополнительного выравнивания параметров трансформаторов питающей подстанции путем переключения однофазных нагрузок относительно земли на напряжении 0,4 кВ, трансформаторы 610/0,4 кВ которых получают питание от рассматриваемой питающей подстанции 6-10 кВ через другие отходящие обычные линии.
Установки катодной защиты 5, 6 в соответствующих пунктах контроля подключают к одним и тем же фазным проводам 1, 2 линии электропередачи катодной защиты и линию электропередачи катодной защиты переводят в неполнофазный режим работы, т.к. при этом провод 3 третьей фазы данной
линии остается без нагрузок. Фазный провод 3 линии электропередачи катодной защиты в центральном пункте отключают от трансформатора питающей подстанции 4 и к нему относительно земли подключают аппаратуру проводной связи 10 в центральном пункте, а также 11, 12 в пунктах контроля соответственно.
Заявляемый способ позволяет производить дистанционное управление, осуществлять телефонную связь между центральным пунктом и пунктами контроля в ходе осмотра специалистами состояния установок катодной защиты 5, 6, с обеспечением защиты устройств в цепях контроля от электромагнитного влияния перенапряжений и токов коротких замыканий в фазных проводах 1, 2 линии электропередачи катодной защиты и других факторов, включая возможные перенапряжения от грозовых явлений. Способ позволяет передавать сигналы в обоих направлениях между центральным пунктом и пунктами контроля.
При этом не требуется применение высоковольтных устройств сопряжения, т.к. высоковольтные цепи установок катодной защиты 5 и 6, обеспечивающие их питание от фазных проводов 1 и 2 высоковольтной линии по схеме "провод-провод", отделены от низковольтных цепей системы контроля, реализуемой с помощью отключенного от сети фазного провода 3 линии электропередачи катодной защиты по схеме "провод-земля".
Формула изобретения
Способ контроля состояния магистральных трубопроводов, включающий осуществление замеров величины контролируемого сигнала в пункте контроля и заключающийся в принятии необходимых мер по устранению повреждения при недопустимом отклонении значения контролируемого сигнала от заданной величины, отличающийся тем, что в пунктах контроля установки катодной защиты через их однофазные трансформаторы на линейном напряжении сети обеспечивают питанием от проводов первой и второй фаз линии электропередачи катодной защиты и данную линию переводят в неполнофазный режим работы, при этом провод третьей фазы линии электропередачи катодной защиты выделяют для проводной связи и отключают от высоковольтной сети, причем в центральном пункте и пунктах контроля аппаратуру проводной связи относительно земли подключают к отключенному от высоковольтной сети проводу третьей фазы линии электропередачи катодной защиты без высоковольтных устройств сопряжения, при этом сигналы между центральным пунктом и пунктами контроля передают через отключенный от высоковольтной сети провод третьей фазы линии электропередачи катодной защиты с использованием низковольтных устройств и элементов.
Фигура. Устройство для реализации заявляемого способа. Условные обозначения:
1, 2, 3 - фазные провода линии электропередачи катодной защиты;
4 - силовой трансформатор питающей подстанции;
5, 6 - установки катодной защиты;
7 - магистральный трубопровод;
8, 9 - однофазные трансформаторы;
10, 11, 12 - аппаратура проводной связи.
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
F17D 5/08
(2006.01)
Согласно Международной патентной классификации (МПК) или национальной классификации и МПК
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК) F17D 5/00, 5/06, 5/08
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
A, D А
А А
ЕА 016658 В1 (ШИЛИКБАЕВА АРНА СЕРИКОВНА и др.) 29.06.2012
RU 2449210 С1 (ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АВАНГАРД") 27.04.2012
DE 19700779 Al (SZE SPEZIAL ELEKTRONIK HAGENUK GMBH) 16.07.1998 JP 09-292100 A (TOKYO GAS СО LTD NKK CORP et al.) 11.11.1997
"Т" более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения "X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень, взятый в отдельности
"Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории
" &" документ, являющийся патентом-аналогом
"L" документ, приведенный в других целях
Дата действительного завершения патентного поиска: 08 апреля 2014 (08.04.2014)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., д. 30-1.Факс: (499) 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо :
Л' В' Андреева Телефон № (499) 240-25-91
Способ контроля состояния магистральных трубопроводов
Способ контроля состояния магистральных трубопроводов
Способ контроля состояния магистральных трубопроводов
