Контроль целостности трубопровода. Системы обнаружения и локализации утечек (СОУ)

Своевременное обнаружение и локализация утечек транспортируемого по трубопроводу продукта является одной из важнейших задач автоматизации и телемеханизации. Функционал СОУ (системы обнаружения утечек) позволяет обеспечить экологическую, промышленную безопасность, предотвратить значительные имиджевые и финансовые потери. АО «АтлантикТрансгазСистема» (АО «АТГС») совместно со своими партнерами создало решение, интегрирующее функции СОУ в систему телемеханики СТН-3000-Р Обнаружение факта утечки и определения её местоположения осуществляются параметрическими методами на основе данных, измеряемых контролируемыми пунктами телемеханики. Обработка данных производится специальным партнерским программным обеспечением, полностью локализованным в России и внесенном в единый реестр российского ПО и баз данных Минцифры РФ.

СОУ как интегрированная часть телемеханики

Предлагаемое АО «АтлантикТрансгазСистема» решение основывается на расширение системы телемеханики СТН-3000-Р в части применения высокоточных датчиков, приборов измерения расходов в начале и конце контролируемого участка, а также включения в состав пункта управления и контролируемых пунктов телемеханики дополнительного программного обеспечения СОУ. На уровне пункта управления устанавливается отдельное ПО «ПРОГРЕСС-СОУ», интегрированное в комплекс СПУРТ-Р, взаимодействие осуществляется в реальном масштабе времени. На уровне КП СТН-3000-Р программные модули обработки информации для задачи СОУ реализуются средствами программирования контроллера СТН-3000-РКУ. Информация о выявленной утечке и её параметрах отображается как на экранах СПУРТ-Р, так и специальным программным обеспечением.

Используемые методы обнаружения и локализации утечек

Предлагаемое решение реализует интеграцию СПУРТ-Р с партнерским программным обеспечением ПРОГРЕСС-СОУ, которое имеет в своем составе работающую в реальном времени математическую модель контролируемого участка трубопровода и обеспечивает обнаружение и локализацию утечек в трубопроводах с помощью параметрических методов. Применяется пять основных методов, при этом несколько из них (минимум два), как правило, используются одновременно.

  • метод динамического баланса основан на сравнении измеренных и моделируемых параметров процесса транспортировки; критерий утечки – небаланс в контролируемом участке; схожим является метод компенсированного динамического баланса;
  • метод волны давления– регистрация и обработка данных о волне давления, распространяющейся от места утечки;
  • метод градиентов давления (или гидравлических уклонов) – утечка распознается и локализуется по характерным изменениям реального профиля давления от ожидаемого, рассчитанного с помощью модели;
  • метод материального баланса по статистической модели — обнаружение утечки для изолированных секций трубопровода, отслеживание изменения давления, температуры и появления дисбаланса.

Сигнализация о выявленной утечек

Информация о выявленной утечке, её местоположении и оценка параметров утечки (прежде всего расход) выводится как на АРМ СПУРТ-Р, так и на специализированные экраны АРМ СОУ. СПУРТ-Р сообщает диспетчеру о факте выявления утечки в формате тревоги и сигнализацией на мнемосхеме. АРМ СОУ предоставляет более подробную информацию об утечке. Алгоритм выявления утечек предполагает оптимизацию по критерию минимума ложных срабатываний. Дополнительная информация, предоставляемая после выявления подозрения на утечку на АРМ СОУ, позволяет специалисту оценить сложность ситуации, и принять правильное решение о локализации аварии.

Выявление утечек на различных трубопроводах

Предлагаемое решение наиболее точно в выявлении утечек в трубопроводах, транспортирующих жидкие вещества, как-то нефть, метанол, жидкий газовый конденсат, продукты нефтепереработки и т.п. Применяемые методы также позволяют выявлять утечки в газопроводах, однако локализация места утечки будет производиться, как правило, с меньшей точностью чем для трубопроводов жидких веществ.

Специальные требования к телемеханике

Телемеханика с СОУ должна обеспечить замеры давления, температуры и расходов транспортируемого продукта на входе и выходе контролируемого участка. КП должны быть оснащены средствами синхронизации времени. Наличие замеров внутри участка повышает точность методов СОУ, прежде всего в части локализации места разрыва.

Требования к характеристикам оборудования определяются индивидуально для проекта.

В СЛТМ СТН-3000-Р применяется контроллер СТН-3000-РКУ. В перспективе для метода «волны давления» планируется использовать контроллер «КАТРЭН» совместной разработки ФГУП «ЭЗАН» и АО «АТГС».

Предлагаемое решение СОУ соответствуют международным промышленным стандартам, включая API 1155 / 1130 и TRFL, базируется на широко распространенных ПТК СТН-3000-Р и использует ПО, включенное в единый Реестр программ для ЭВМ и баз данных РФ.

АО АТГС  •  8 (495) 660 0802  •  atgs@atgs.ru