витратомірів, поступає в
ЕОМ, яка з врахуванням температурної поправки безперервно проводить порівняння витрат на початку і в кінці кожної ділянки трубопроводу. У випадку, якщо різниця витрат перевищує допустиму межу, встановлену програмою, автоматично спрацьовує аварійна сигналізація про появу витоку.
Для лінійної частини трубопроводу в рамках даного методу існують математичні моделі (п. 1.2), які враховують нестаціонарність процесу транспортування при визначенні місця несанкціонованого відбору. Початковою інформацією служать вимірювані на кінцях лінійних ділянок трубопроводу витрата і тиск. Врахування математичних моделей в системах виявлення витоків розглянутим методом дозволяє покращити характеристики наявних контрольних систем.
Метод лінійного балансу заснований на постійності миттєвого і інтегрального значень об'ємів рідини, що транспортується, на початку і в кінці ділянки трубопроводу за відсутності витоку і встановленому режимі перекачування.
На вході і виході кожної ділянки трубопроводу встановлюються турбінні або ультразвукові лічильники вимірювання кількості перекачуваної речовини. Інформація з лічильників безперервно поступає по лінії зв'язку на вхід ЕОМ центрального диспетчерського пункту. В ЕОМ через певні проміжки часу (15–30 с) проводиться порівняння об’ємів з врахуванням температурної поправки, в'язкості, густини і тиску перекачуваного продукту. За відсутності витоку безперервні порівняння значень виміряних об'ємів на кінцях ділянки трубопроводу дозволяють зробити висновок про його герметичність. Якщо різниця об'ємів на вході и виході ділянки трубопроводу перевищить встановлене значення, то включається аварійний сигнал про появу витоку.
Переваги вказаних методів виявлення витоків полягають в неперервному дистанційному контролі; автоматична обробка інформації, яка надходить і видача аварійного сигналу про появу витоку; автоматична зупинка перекачування по трубопроводу і перекриття засувок; застосовуються незалежно від погодних умов і не впливають на режим перекачування; можливість врахування нестаціонарності процесу;
Недоліки: не забезпечують точного визначення місця значного витоку; у періоди пуску і зупинки перекачування по трубопроводу можливі помилкові покази; можуть бути помилкові спрацювання системи при послідовному перекачуванні різних нафтопродуктів; зміна і ремонт турбінних витратомірів вимагають зупинки перекачування по трубопроводу.
Метод ударних хвиль Н.Е. Жуковського. Н.Е. Жуковський запропонував визначати місця пошкоджень в трубопроводі за допомогою ударної діаграми (кривої вимірювання тиску в функції часу), записаної при гідравлічному ударі, який створений швидким закриттям засувки в кінці ділянки труби. Ця діаграма показує зміну тиску біля засувки (в кінці ділянки трубопроводу). Знаючи швидкість розповсюдження ударної хвилі в даному трубопроводі, можна з достатньою точністю визначити місце пошкодження трубопроводу.
Переваги методу: відносно недорогий; майже миттєве отримання даних про стан трубопроводу; може застосовуватись для точного визначення місця пошкодження на ділянці завдовжки 1–2 км при уточненні місця пошкодження трубопроводу, визначеного менш точним способом.
Недоліки методу: ударна хвиля створюється швидким закриттям засувки, яка перекриває все січення трубопроводу, що викликає різке підвищення тиску (гідравлічний удар) і може призвести до додаткових руйнувань трубопроводу; виявлення витоків при мікроударах можливе тільки для ділянок трубопроводу невеликої протяжності: декількох сотень метрів (при малих витоках) або декількох кілометрів (при великих витоках).
Методи гідравлічних випробувань. Сутність методів пов’язана із зупинкою трубопроводу і проведенням гідравлічних випробувань з метою виявлення витоків.
Метод статичного тиску заснований на дистанційному вимірюванні швидкості падіння тиску на ділянці трубопроводу між засувками за наявності витоку в процесі гідравлічного випробування. Трубопровід знаходиться під гідростатичним тиском протягом 15 хв.; оператор з центрального диспетчерського пункту стежить за зміною тиску на кожній ділянці трубопроводу. Якщо відбувається зміна тиску на яких-небудь ділянках і передбачуваний витік більше 0,5 м3/год, то випробування
трубопроводу проводиться по методу диференціального тиску.
Метод диференціального тиску заснований на постійності градієнта перепаду тиску в суміжних ділянках трубопроводу за відсутності витоків і температурній рівновазі продукту і навколишнього середовища. Перекачування по трубопроводу припиняється, в ньому встановлюється статичний тиск, перекриваються всі лінійні засувки і контролюється зміна перепаду тиску в двох суміжних ділянках.
Перепад тиску залишається постійним за відсутності витоку і температурній рівновазі суміжних ділянок, які контролюються.
Переваги вказаних методів у оперативному виявленні незначних витоків; випробувальний тиск не перевищує робочий; застосовуються на будь-якому автоматизованому трубопроводі; забезпечують дистанційність і автоматизацію контролю незначних витоків.
Недоліки методів полягають у зупинці перекачування по трубопроводу; великій похибці при виявленні місця витоку та відсутності можливості виявлення місць незначних витоків. Точне місцезнаходження витоку здійснюється наземними переносними і зондовими шукачами витоків за перепадом тиску.
Наведені методи одержали свій розвиток в вітчизняних та закордонних працях. Підвищенню точності акустичного методу присвячені роботи в яких пропонується проводити прийом акустичних сигналів з двох точок трубопроводу, між якими знаходиться витік, а обробку сигналів здійснювати на основі кореляційного, кепстрального аналізу або на основі аналізу акустичних збурень, які виникають в металі трубопроводу при здійсненні врізки. Метод обмеженого застосування (за відсутності або незначному відборі) наведено в, який дозволяє реєструвати наявність витоку за перевищенням порогу шуму, локалізація витоку
проводиться на основі експериментально встановлених залежностей та спектрального аналізу сигналу. Розвитком вказаного методу є, який на основі реєстрації акустичних шумів середовища транспортування за наявності витоку, побудові амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) та порівнянні її зі спектром, одержаним за відсутності витоку, дозволяє за появою високочастотних складових виявляти факт існування витоку, а за їх амплітудним рівнем – геометричні розміри.
Зменшення ймовірності помилкового спрацювання системи, яка використовує акустичні давачі, встановлені по обидва боки від витоку, досягається шляхом порівняння одержаних сигналів з еталонними в. Фізичні процеси, що мають місце при утворенні тріщини (реєстрація хвиль, які розповсюджуються вниз і вверх по потоку, давачами, встановленими на кінцях трубопроводу), є основою для розробки методу пошуку витоків при невстановленому режимі транспортування в роботі.
Збільшення відстані, на якій виявляються розриви наземних трубопроводів при використанні