Обеспечение безопасной эксплуатации резервуаров
Эксплуатация резервуаров должна осуществляться в соответствии с инструкцией по надзору и обслуживанию, утвержденной руководителем эксплуатирующего предприятия.
Безопасность эксплуатации резервуара должна обеспечиваться проведением регулярного диагностирования с оценкой технического состояния, испытаний и проведением (при необходимости) ремонтов.
Периодичность частичного диагностирования, включающего в себя наружный и внутренний осмотр резервуара, - не реже одного раза в четыре года.
Полное диагностирование, включающее в себя проверку физическими методами сварных швов рабочего корпуса резервуара и проведения испытаний резервуара на герметичность, должно про водиться не реже одного раза в восемь лет.
Диагностирование резервуаров должно проводиться аттестованными специалистами экспертной организации, имеющей лицензию надзорного органа по промышленной безопасности. Конкретные сроки диагностирования назначаются экспертной организацией.
ДИАГНОСТИКА НАЛИЧИЯ УТЕЧЕК ЖИДКОСТИ ИЗ ТРУБОПРОВОДА
В зависимости от вида повреждения труб и объема потерь перекачиваемого продукта за определенное время утечки нефти и нефтепродуктов могут быть:
1) крупные (величиной более 10 
/ч), влияющие на гидродинамический процесс перекачки;
2) малые (величиной от 2 до 600 л/ч), которые на гидродинамический процесс перекачки не влияют.
|
|
|
Средних утечки (величиной от 600 л/ч до 10 /ч) не наблюдается. Утечки величиной менее 50 л/ч функционируют непостоянно, т. к. повреждения постепенно забиваются парафинам, песком и другими механическими частицами.
Возникновение крупных утечек (аварий) фиксируется относительно просто. Процессы, происходящие при появлении трещины или разрыве трубы, протекают примерно по одному "сценарию": в первые доли секунды происходит резкое увеличение утечки, а затем в связи с падением давления она уменьшается. Признаком возникновения аварии является падение давления на выходе насосных станций при одновременном увеличении подачи и потребляемой мощности. Также последствия крупных утечек (аварий) фиксируются визуально при патрулировании нефте- и нефтепродуктопроводов (воздушном или наземном). Кроме того, о возникновении крупной утечки можно судить по появлению дисбаланса в количестве продукта, закачиваемого в трубопровод и принимаемого из него.
Сложнее зафиксировать мелкие утечки, т. к. их появление не приводит к видимым изменениям в режимах перекачки, дисбаланс объемов перекачки находится в пределах погрешности порезервуарного учета, а визуальное проявление утечек появляется спустя значительное время после их возникновения.
|
|
|
К методам диагностики мелких утечек предъявляются следующие требования:
• высокая чувствительность;
• точность определения места утечки;
• безопасность в эксплуатации;
• высокая степень надежности, достоверности и автоматизации;
• отсутствие отрицательного влияния на режим перекачки и др.
Чувствительность средств диагностики должна быть порядка 1 ...50 л/ч, а точность определения места утечки порядка 10 ... 20 м.
Оперативность определения места утечки в данном случае является второстепенным требованием, т. е. объемы вытекших нефти и нефтепродуктов увеличиваются во времени относительно медленно.
Известные методы диагностики мелких утечек в магистральных нефте- и нефтепродуктопроводах классифицируются следующим образом:
1) По состоянию трубопровода в момент диагностики:
• контроль без остановки перекачки;
• контроль в статических условиях, когда перекачка остановлена, а отдельные секции трубопровода находятся под гидростатическим давлением.
2) По периодичности контроля
• методы непрерывного контроля утечек (к ним относятся стационарные системы обнаружения значительных утечек);
|
|
|
• методы периодического контроля утечек (зондовые, радиоактивные, гидравлические, патрульные и др. для обнаружения незначительных утечек).
3) По условиям применения и конструктивному исполнению
• стационарные (встроенные приборы и системы);
• транспортируемые по трубопроводу с перекачиваемым продуктом
(зонды, радиоизотопы, газ);
• патрульные (обходчики, авиация, наземный транспорт, оснащенные устройствами обнаружения утечек).
4) По физическим явлениям, положенным в основу определения утечки
• понижение давления перекачиваемого продукта при появлении утечки (метод понижения давления);
• возникновение в месте утечки волны пониженного давления (метод отрицательных ударных волн);
• понижение давления перекачиваемого продукта при пересечении места утечки (метод сравнения расходов);
• возникновение дисбаланса между объемами закачанного и принятого из линейного участка (метод линейного баланса);
• появление радиоактивного фона в месте утечки (радиоактивный метод);
• возникновение шумов в месте утечки (ультразвуковой метод, акустический метод, метод акустической эмиссии и т. д.);
• появление паров нефти и нефтепродуктов в месте утечки (лазерный газоаналитический метод).
|
|
|
5) По характеру взаимодействия с перекачиваемой средой
• активные (прямые): излучение в перекачиваемую среду ультразвуковых колебаний определенной частоты и их прием в месте повреждения, зонды, кабели и т. д.;
• пассивные (косвенные): измерение шумов утечки, давления, скорости потока, расходов, скорости распространения волн и т. д.
Кроме того, методы диагностики мелких утечек могут быть классифицированы по принципу действия, по чувствительности, по способу представления информации и т. д. Рассмотрим основные из них более подробно.
Визуальный метод.
Визуальный метод наиболее прост, применяется уже давно и повсеместно. Его сущность заключается в обнаружении мест утечек из подземного трубопровода в ходе осмотра трассы с помощью обходчиков, автотранспорта и авиации.
Признаками наличия утечки являются:
• видимый выход на поверхность перекачиваемой нефти или нефтепродукта;
• изменение цвета (пожелтение) растительности;
• потемнение снежного покрова;
• появление пены или пузырей на поверхности воды.
Достоинства метода: простота обнаружения видимых утечек.
Недостатки:
1. Трудоемкость регулярного патрулирования с помощью обходчиков и наземного автотранспорта.
2. Ограниченные возможности патрулирования в труднодоступных местах трассы, в темное время суток при неблагоприятных погодных условиях.
3. Невозможность обнаружения мелких утечек до выхода перекачиваемого продукта на поверхность грунта или воды.
4.Большие затраты на применение авиации при патрулировании трубопроводов.
Метод пониженного давления.
Метод используется при стационарном режиме работы трубопровода и основан на сравнении гидравлических уклонов по длине трубопровода. При возникновении утечки гидравлический уклон до места утечки i1 больше, чем за ним i2, а точка их пересечения указывает место утечки.
Достоинства метода:
• непрерывность контроля за появлением утечек;
• простота конструкции приборов и доступность в обслуживании;
• автоматическая обработка измеряемых величин и выдача результатов.
Недостатки:
• применим только при стационарном режиме перекачки;
• низкая чувствительность;
• большая погрешность определения места утечки.
Метод сравнения расходов.
Метод основан на постоянстве мгновенного расхода нефти (нефтепродукта) в начале и в конце участка трубопровода между НПС при отсутствии утечки и установившемся режиме перекачки.
На входе и выходе каждого участка трубопровода устанавливаются расходомеры турбинного или объемного типа, дистанционно связанные с ЭВМ, находящейся на центральном диспетчерском пункте. Информация с расходомеров о расходе нефти (нефтепродуктов) непрерывно поступает на вход ЭВМ.
В ЭВМ, с учетом температурной поправки, непрерывно производится сравнение расходов в начале и в конце каждого участка трубопровода. Если разность расходов превышает допустимый предел, установленный программой, выдается сигнал о появлении аварийной утечки.
Достоинства метода:
• быстрое обнаружение утечек при установившемся режиме перекачки;
• непрерывность и дистанционность контроля за появлением утечек;
• автоматическая обработка информации и выдача сигнала.
Недостатки:
• низкая чувствительность (Qy ≥ 50 /ч);
• не обеспечивает определения места утечки.
Метод линейного баланса.
Метод основан на постоянстве мгновенного и интегрального значений объемов перекачиваемой жидкости в начале и в конце трубопровода при отсутствии утечки и установившемся режиме перекачки.
Как и в методе сравнения расходов, данные о количестве перекачиваемой нефти (нефтепродукта) в начале и в конце участка трубопровода передаются на ЭВМ центрального диспетчерского пункта. В ЭВМ через определенные равнозначные промежутки времени (15...30 с) производится сравнение объемов с учетом поправок на изменение температуры и давления.
Если разбаланс объемов нефти (нефтепродукта) на входе и выходе участка трубопровода превысит установленное значение, то включается аварийный сигнал о появлении утечки.
Для обнаружения менее значительной утечки и определения ее объема в ЭВМ производится суммирование и сравнение объемов нефти за более длительный период (1...2 ч).
Достоинства метода:
• быстрое обнаружение утечки;
• непрерывность и дистанционность контроля утечек;
• применимость при любой конструкции линейной части трубопровода.
Недостатки:
• низкая чувствительность (Qy ≥ 5 ... 20 /ч);
• не обеспечивает определения места утечки.
Метод широко применяется во многих странах мира.
Метод акустической эмиссии.
Метод основан на регистрации высокочувствительными пьезоэлектрическими датчиками, расположенными на контролируемом участке трубопровода, сигналов акустической эмиссии от напряженного состояния стенки трубопровода, микротрещин от утечек жидкости. Акустическая эмиссия является результатом высвобождения энергии из материала, находящегося в напряженном состоянии. Высокочувствительные пьезодатчики, расположенные на поверхности трубопровода, воспринимают волны механических напряжений в трубопроводе, создаваемые утечкой жидкости (или газа) и преобразуют их в электрические сигналы.
Для определения местонахождения утечек нефти или нефтепродукта методом акустической эмиссии трубопровод нагружается повышенным внутренним давлением (на 10 % выше рабочего) или внешним нагружением (например, создают изгибающий момент с помощью проезда по трассе над трубопроводом тяжелого автотранспорта). Сигналы акустической эмиссии поступают от мест утечек и дефектов при нагружении трубы на пьезодатчик в виде импульсов энергии, скорость распространения которых связана с интенсивностью напряжения. Для обнаружения мест утечек разработано специальное оборудование анализа затухания и времени прихода импульсов акустической эмиссии.
Достоинства:
• возможность контроля незначительных утечек (микроутечек); микротрещин и сильной коррозии в подземных трубопроводах с помощью наземной передвижной аппаратуры;
• высокая точность обнаружения дефектных мест в стенке трубопровода;
• возможность применения на трубопроводах (и емкости) любой конструкции, при транспорте и хранении любых продуктов;
• высокая достоверность результатов контроля.
Недостатки:
• значительные затраты времени на обследование участков трубопроводов большой протяженности;
• высокая стоимость обследования;
• для выполнения контроля необходима шурфовка, поскольку пьезодатчики с предусилителями должны устанавливаться на поверхности трубы;
• производительность обследования по данному методу зависит от погодных и климатических условий;
• метод неприменим на трубопроводах, пролегающих в труднодоступной местности.
Метод акустической эмиссии как стандартный неразрушающий метод контроля в настоящее время находит широкое применение во многих отраслях техники как за рубежом, так и в нашей стране.
Ультразвуковой метод.
Метод основан на звуковом эффекте (ультразвуковой диапазон), возникающем при истечении жидкости через сквозное отверстие (трещину) в стенке трубопровода.
Возникновение звука при утечке обусловлено, во-первых, локальными изменениями давления на выходе из отверстия стенки трубы, вызванными завихрениями жидкости (переход от ламинарного течения к турбулентному), а, во-вторых, процессом кавитации.
Ультразвуковые волны, распространяясь по жидкости, проникают через отверстие в стенке трубопровода и создают звуковое поле внутри трубопровода.
Интенсивность акустических шумов в трубопроводе, создаваемых утечкой, гораздо выше, чем у шумов, создаваемых перекачиваемым продуктом и составляет от 20 Гц до 100 Гц. Экспериментально установлено, что она зависит от давления внутри трубопровода, размера и формы отверстия в стенке, типа грунта, вида перекачиваемого продукта, его вязкости, количества растворенного газа, наличия мех. примесей и др.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 325; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!