Патрубок измерительный (ПИ, ИВ)

Интеллектуальная вставка

для мониторинга технического состояния потенциально опасных участков трубопроводов.

ИВ — это комплекс технических средств и программного обеспечения, состоящий из патрубка измерительного (ПИ), линии связи и контейнера с электронной аппаратурой, и предназначенный для непрерывного или периодического контроля напряженно-деформированного состояния трубопровода в месте установки ПИ, с целью мониторинга технического состояния производственных участка трубопровода, в том числе потенциально-опасных участков линейной части нефтегазопродуктопроводов.

ПИ — это катушка трубопровода с установленными на ней датчиками для измерения деформации и температуры, вторичными преобразователями, предварительно отградуированная путем нагружения внутренним давлением.

ИВ типоразмеров Ду400...Ду1400 производятся по техническим условиям ТУ-1469-033-05015070-2009.

Назначение:

      Постоянный и/или периодический контроль механических деформаций для последующего расчета напряжений, возникающих в стенках трубопровода при воздействии геотехнических факторов (оползни, сели, карст, подрабатываемые территории, сейсмически активные зоны);

      Оценка запаса прочности трубопровода по разработанным методикам;

      Оптимизация технического обслуживания потенциально опасных участков;

      Контроль сопутствующих параметров, таких как напряжение и величина тока ЭХЗ, температура грунта и т.д.

Контролируемые параметры:

      Механические деформации трубопровода;

      Температура стенки трубопровода;

      Вычисленные напряжения в стенках трубопровода в месте установки интеллектуальной вставки, связанные с давлением транспортируемой среды и с внешним воздействием на трубопровод.

Основные преимущества изделия:

      Увеличение надёжности системы контроля НДС за счёт применения технологий, недоступных в полевых условиях;

      Возможность тарировки всей измерительной системы в целом, патрубок – датчики - вторичные преобразователи, и, тем самым, повышение достоверности измерений. Любые другие методы с установкой датчиков на трубы не могут учитывать особенности тела трубы, такие как овальность, изменение толщины стенки по окружности, неоднородность стали и т.д.;

      Контроль деформаций проводится в реальном времени;

      Обеспечение передачи данных по любым каналам связи систем телемеханики заказчика, в том числе и методом посещений с непосредственным съёмом данных;

      Возможность архивирования данных, на случай потери связи.

Состав изделия:

      Патрубок измерительный, с серией датчиков деформации (тензодатчики, оптодатчики, блоки первичной обработки);

      Контрольный Пункт Интеллектуальной Вставки (КП ИВ) с блоком электроники, контроллером, аппаратурой передачи данных и источником бесперебойного питания.

Способ и устройство интеллектуальной вставки защищены патентом российской федерации №2247958 «Способ дистанционного контроля и диагностики состояния конструкции и инженерных сооружений и устройство для его осуществления».

Математическое обеспечение

Интерпретация данных, получаемых от интеллектуальной вставки осуществляются по разработанной ООО «ВНИИГАЗ» и ДОАО «Оргэнергогаз» методике анализа напряженно-деформированного состояния трубопровода в месте установки ПИ.

Технические характеристики

1. Максимальное рабочее давление - Р_раб. равное максимальному допустимому давлению в трубопроводе.

2. Пробное гидравлическое давление – 1,3 Р_раб. для ИВР, монтируемых на линейной части трубопровода, 1,5 Рраб – для ИВР трубопроводов категории В.

1. eд до плюс 1,1eд, где: eд - относительная деформация в материале ИВР, соответствующая напряжению, равному y3(m/0,9кн)R2н, в соответствии со СНиП 2.05.06-86, где:

-y3 – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб;

-m – коэффициент условий работы трубопровода;

- кн – коэффициент надежности по назначению трубопровода;

- R2н – нормативные сопротивление растяжению (сжатию) металла трубы.

4. Сейсмостойкость изделия по шкале MSK-64 не менее 10 баллов.

5. Максимальная погрешность определения механических напряжений в стенках трубопровода – не более 10 %.

1. ±.2С°.

7. Основная погрешность измерителя потенциала не более:

-       в режиме измерения напряжения 2% от измеряемого диапазона;

-       в режиме измерения тока 5% от измеряемого диапазона.

Испытания

Изделие успешно прошло:

   - Ресурсные испытания на стенде Центра Технической Диагностики «Диаскан» в г.Луховицы, при участии «Института ВНИИСТ» по методике, имитирующей работу участка трубопровода в течение 30-летнего периода эксплуатации.

   - Испытания на сейсмостойкость, проведённые на базе ФГУП «Базальт».

Система мониторинга потенциально опасных участков на базе ИВ

Системой мониторинга напряженно-деформированного состояния на основе изделий «интеллектуальная вставка» (система) предназначена для непрерывного контроля, оценки технического состояния и прогнозирования работоспособности потенциально опасных участков (ПОУ) газопровода Сахалин-Хабаровск-Владивосток, путём сбора, обработки информации от контрольных пунктов интеллектуальных вставок (КП ИВ) и передачи в систему телемеханики.

Целями создания системы является:

- обеспечение безопасности эксплуатации за счёт организации постоянного контроля состояния потенциально опасных участков, автоматического обнаружения предаварийных и аварийных ситуаций;

- обеспечение оперативности контроля и принятия своевременных решений за счёт передачи данных в систему телемеханики;

- уменьшение вероятности возникновения аварийных ситуаций на контролируемой территории.

Применение

1. Интеллектуальные вставки эксплуатируются на следующих объектах:

   - Горный участок газопровода «Россия-Турция» - 14 интеллектуальных вставок;

   - Система мониторинга НДС на 9-и ниточном переходе

     через р.Кама. - 12 интеллектуальных вставок;

2. В настоящий момент ведутся ПНР интеллектуальных вставок следующих объектов:

  - Система мониторинга НДС газопровода «от с. Дзуарикау (республика Северная Осетия-Алания) – до перевала Кудорский» - 10 интеллектуальных вставок;

 - Нефтепровод «Восточная Сибирь – Тихий Океан» - 2 интеллектуальные вставки;
               - Газопровод «Сахалин –Хабаровск-Владивосток» - 48 интеллектуальных вставок

3. Ведётся проектирование газопровода «Сила Сибири» - с применением более 40 интеллектуальных вставок, газопровод «Турецкий Поток» -15 интеллектуальных вставок

   В настоящий момент времени на КС «Добрянская» ООО «Газпромтрансгаз Чайковский» реализована и допущена ростехнадзором к применению волоконно –оптическая система мониторинга напряженно деформированного состояния трубопровода полностью построенная на элементной базе производимой на территории РФ.
   Применение оптоволоконной системы измерения, снятия и передачи показаний обеспечивает полную защищенность от ЭМ помех, грозозащиту и энергонезависимость.