Варіантами методів виявлення витоку при односторонньому доступі до трубопроводу є метод, в якому з метою підвищення точності і достовірності одержаних результатів (визначення місця пошкодження і часу розповсюдження хвиль) інтервал часу визначають між утвореними в місці пошкодження трубопроводу хвилями різної фізичної природи (наприклад, гідроударні та електричні (внаслідок зміни електричних параметрів труби – потенціал, який подають на тіло труби)). Принцип реєстрації акустичними давачами, які знаходяться в одній точці доступу до трубопроводу, різних сигналів (прийом акустичних хвиль, які розповсюджуються по оболонці трубопроводу та в середовищі, яке оточує трубопровід) від шуму витоку, їх взаємній обробці і локалізація витоку внаслідок наведених дій продемонстровано і в. В за замірами в одній точці трубопроводу

перевищення акустичного випромінювання витоку над шумами в різних частотних інтервалах визначають відстань до витоку за попередньо побудованими графічними залежностями частотних компонент акустичного випромінювання витоку при відповідних фіксованих частотах для даного трубопроводу. Суть методу в

розташуванні на невеликій відстані один від одного пари акустичних перетворювачів, здійснення оцінки множини амплітудних значень різних частотних компонент з обох давачів веде до виявлення місця витоку. Особливістю вказаного підходу до вирішення проблеми пошуку витоків є те, що зондуючі хвилі посилають послідовно з малою амплітудою і частотою їх слідування, яка плавно змінюється, до наступлення резонансу при коливаннях рідини в трубопроводі на ділянці від генератора хвиль до місця витоку, при цьому визначають резонансну частоту, відстань до витоку визначається за швидкістю розповсюдження хвиль, поділену на чотири частоти їх слідування. Розвиток метод одержав в роботі, де запропоновано визначати місце витоку за інтервалом часу між зондуючою і відбитою хвилями, які посилають з амплітудою 50-6,5106 Па і частотою коливань в діапазоні від 0,004 до 500 кГц, а відстань до витоку визначають за розміщенням розділювача (або скребка), від якого надходить сигнал відбитої гідроударної хвилі.

Нижче наведена загальна характеристика слабких сторін наведених способів реалізації методів виявлення витоків.

Методи, які виявляють місця появи витоку за реєстрацією акустичних коливань, що розповсюджуються по металу труби – високий ступінь затухання акустичних коливань в металі трубопроводу, який покритий теплоізоляційною оболонкою, що володіє високими віброзагасаючими і вібропоглинаючими властивостями. Порушення ізоляції веде до прямого контакту труби з середовищем (ґрунт, вода), що підсилює вказані властивості. Вказаний спосіб не дозволяє визначити геометричні розміри (умовний діаметр) виявленої негерметичності. При реєстрації акустичного випромінювання в точці, яка знаходиться на більшій відстані від витоку, переважають низькочастотні компоненти, наближення до витоку зумовлює появу високочастотних складових сигналу.

Методи реєстрації акустичних коливань (акустичні давачі, чутливі до хвилі розрідження, яка розповсюджується по середовищу транспортування, встановлюються по обидва боки від витоку. Визначення моменту появи витоку за швидкістю звуку, швидкості перекачування і часу спрацювання давача, до якого хвиля розрідження дійде швидше, а місце – по різниці часу спрацювання давачів)

володіють низькою чутливістю до малих витоків, обумовлена тим, що тиск в трубопроводах, як правило, на кілька порядків більший за значення амплітуди хвилі розрідження і неможливо відрізнити експлуатаційні збурення тиску від збурень, які викликані появою витоку.

Для електромагнітних методів, при пропусканні електромагнітних хвиль через трубопровід (в межах трубопроводу або за його межами, а прийом ведуть навпаки – за межами або в межах трубопроводу, визначають місце входу чи виходу електромагнітних хвиль) недоліком є відносно сильне затухання електромагнітних хвиль в трубопроводі при наявності в ньому електропровідних рідин чи стиснутих газів за рахунок наявності в них провідних домішок.

Недоліком віброакустичного способу є мала чутливість в умовах, які виникають при роботі промислового обладнання, шумів підвищеного рівня і разових високоамплітудних завад. Рівні таких шумів і завад (особливо при діагностуванні малих витоків або при встановленні давачів на великих відстанях від витоку) можуть істотно перевищувати рівень корисного сигналу, в тому числі в характерних для витоку частотних областях спектру.

Аналіз наведених методів показав відсутність сьогодні загальноприйнятих методів, які б задовольняли вимогам, що висуваються до систем визначення місця несанкціонованого доступу (п. 1.1). Розглянуті методи застосовуються або при стаціонарному режимі роботи трубопроводу (методи з визначенням гідравлічного нахилу, метод лінійного балансу), або вимагають встановлення високоточних давачів вимірювання технологічних параметрів трубопроводів чи зондових пристроїв (метод порівняння витрат, метод перепаду тиску), або є трудомісткими чи вимагають зупинки функціонування трубопроводу (візуальний метод, методи, що базуються на гідравлічних випробуваннях). Суттєвим недоліком систем, що

ґрунтуються на аналізі перепаду тиску є їх низька точність і висока ймовірність помилкових спрацювань. Перепади тиску, що виникають при переключенні насосів і роботі заглушок, роблять неможливим контроль газопроводу при зміні режимів перекачування. Для реалізації наведених методів необхідний двосторонній доступ до трубопроводу відносно координати витоку та розміщення давачів по довжині

трубопроводу з певним кроком, зумовленим їх чутливістю.

1.3 Аналіз технічних засобів контролю стану трубопроводів

Проведений аналіз технічних засобів діагностування витоків з трубопроводів показав, що найбільш розповсюдженими сьогодні є акустичні і дистанційні методи контролю стану трубопроводів. Ринок засобів, які дозволяють виявити витоки і локалізувати їх представлений широким спектром діагностичних систем. Основні параметри, які характеризують продуктивність таких систем – точність виявлення місця аварії, необхідні вихідні дані для оцінки стану трубопроводу, мінімальний розмір виявленого отвору.

Характерними прикладами акустичної групи систем, які базуються на виявленні і