Способ автоматического перекрытия трубопровода при его повреждении

1791 ОБРЕ ПИСАНИ Комитет Российской Федерации о патентам и товарным знакам(71) Производственноеных нефтепроводов др(64) СПОСОБ АВТОМТИЯТРУБОПРОВО объединение магистральужба" еев АА; Лизунов ВА объединение магистрапьужба" АТИЧЕСКОГО ПЕРЕКРЫДА ПРИ ЕГО ПОВРЕЖДЕ) Использование. в трубопроводном транспорте,ущностыаобретения: используют установленные по трассе трубопровода линейные задвижки ипи краны. Перекрытие трубопровода производят с помощью установленных в расчетных и опасных точках трассы спецузлов, параллельно подключенных к отдельным линейным задвижкам и состоящих из последовательно соединенных обратного клапана и задвижки. Нормальное положение линейной задвижки закрытое, задвижки спецузла - открытое. В период прохождения внутритрубных устройств линейные задвижки открываются, последовательно соединенные задвижки спецузлов закрываются. 2 3 2003920Изобретение относится к трубопроводному транспорту, преимущественно магистральным нефтепродуктопроводам и газопроводам, и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации трубопроводов.По магистральным трубопроводам перекачиваются продукты, обладающие токсическими, пожаро- и взрывоопасными свойствами,Известные способы перекрытия трубопроводов не позволяют резко сократить обьемы стока перекапиваемого продукта, особенно при полном его разрыве.Известен способ перекрытия трубопроводов при их повреждении, заключающийся в установке задвижек или кранов. разделяющих участок трубопровода на секции (см., например, СНиП 205,06-85 "Магистральные трубопроводы" и. 4.12-4,22).Однако существующий способ не позволяет резко сократить объемы стока перекапиваемого продукта с участков трубопровода,Решать вопрос снижения обьемов стока путем простого увеличения количества линейных задвижек или кранов не эффективно,Это обусловлено тем, пто система перекрытия трубопровода на секции имеет определенную инерционность, После повреждения (разрыва) трубопровода и остановки перекачивающих агрегатов станции требуется время на определение места повреждения, время на доставку оперативного персонала к линейной задвижке или на дистанционное управление по каналам телемеханики и время непосредственно на закрытие линейной задвижки (крана) с электрическим, пневматическим или ручным приводом,Для магистральных трубопроводов зто время суммарно составляет от нескольких минут до нескольких часов, За этот период перекачиваемый продукт под максимальным статическим давлением истекает через повреждение в трубопроводе, нанося ущерб окружающей среде,Целью изобретения является резкое сокращение обьемов стока перекачиваемого продукта из поврежденного трубопровода и соответственно снижение ущерба окружающей среде.Цель достигается тем, что в известном способе перекрытия трубопроводов при их повреждении, включающем установку по трассе трубопровода линейных задвижек или кранов, устанавливают в характерных из расчета минимизации стока и опасных местах трубопровода равнопроходные обратные клапаны или параллельно подклюпенные к отдельным линейным задвижкамспециальные узлы, состоящие из последовательно соединенных обратного клапана и5 задвижки, при этом нормальное положениелинейной задвижки, имеющей специальныйузел, закрытое,Обратные клапаны на линейной частиустанавливают равнопроходными, т, е, того10 же диаметра, что и трубопровод, для обеспечения беспрепятственного прохожденияпо трубопроводу различных внутритрубныхустройств-скребков, диагностических снарядов и т. и.15 Обратный клапан и задвижка спецузла,как правило, устанавливаются диаметромзначительно меньшим, чем диаметр магистрального трубопровода.Открытие линейных задвижек в местах20 установки спецузлов осуществляется в основном только в период пропуска по трубопроводу внутритрубных устройств,Принципиальное отличие предлагаемого способа от используемого в настоящее25 время заключается в том. пто после повреждения трубопровода происходит мгновенное закрытие обратных клапанов,находящихся за местом повреждения, ипрекращение стока перекачиваемого про 30 дуктанаходящегося за обратным клапаном, в сторону повреждения,происшедшего на участке перед обратнымклапаном,На фиг, 1 изображен схематически со 35 кращенный профиль участка трассы трубопровода от перекачивающей насоснойстанции (НС) до конечной станции (КС); нафиг. 2 - специальный узел, состоящий изпоследовательно соединенных обратного"0 клапана 7 и задвижки 8, параллельно подключенной к линейной задвижке 5,На участке трассы трубопровода установлены линейные задвижки 1-6, с цельюсокращения объемов стока установлены45 раанопроходной обратный клапан 9 и спецузел, параллельно подключенный к линейной задвижке 5.П р и м е р 1. На стабильном режимеперекачки при давлении на НС Р 1 произо 50 шел разрыв трубопровода в точке а. Задвижки, установленные по трассе сэлектроприводом. управляемые "гео месту",время полного закрытия задвижки 1 зад5мин, 11 = 500 м, средняя скорость истечения55 о = 20 м/мин. диаметр трубопровода 0- =800 мм.Время прибытия оператианого персонала к заде 2 ь - 30 мин. До закрытиязадвижки 2 продукт будет истекать с участков 1 з, 12 и е 1 после закрытия задвижки 22003920 опорожнение будет происходить только с участка 11 и он полностью опорожнится. Обьем стока Чст 1 при отсутствии обратного клапана 9 и спецузла с обратным клапаном 7 и задвижкой 8 составит: кд 2ЧСТ 1 Ц (а + зад) + 4 11,Чст 1=20 м /мин х(30+5)+х 500=з л 0,8= 700+ 250- 950 мз.При наличии обратного клапана 9 процесс будет осуществляться следующим образом. В момент разрыва трубопровода вточке а произойдет резкое понижение давления, оно будет значительно ниже, чемдавление Р 2 в месте установки обратногоклапана 9, обратный клапан мгновенно закроетея, т, е, мгновенно прекратится сток сучастковз и 2 в сторону разрыва а,д 2Объем стока составит: Чст 2 = 4 х 11;л 0,824х 500 м - 250 мз,С внедрением способа в данном конкретном примере общий объем стока сократится более чем в три раза и соответственноснизится наносимый ущерб окружающейсреде.П р и м е р 2. Разрыв трубопроводапроизошел в "точке Ь". Время доставкиоперативного персонала к линейной задвижке 4 1 в - 60 мин, 5 = 600 м, средняяскорость истечения ц = 20 м/мин.Объем стока составит:гдЧстз =ф Ц (1 в+ 1 зад)+ 4 х 15;Чстэ = 1600 м,3С внедрением способа, т. е. с установкой спецузла в нормальном положении 5 -Формула изобретенияСПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА ПРИ ЕГО ПОВРЕЖДЕНИИ, включающий использование установленных по трассе трубопровода линейных задвижек или кранов, отличающийся тем, что перекрытие тру. бопровода производят с помощью установленных в расчетных и опасных точках"закрытое" процесс истечения через повреждение будет протекать следующим образом; до момента повреждения давление на трассе у задвижки 5 - Рз. В момент раз рыва в точке Ь произойдет резкое падениедавления, которое будет значительно ниже давления Рз. происходит мгновенное закрытие обратного клапана 7 спецузла и обьем;гд, э2стока составит Ч,Т 4 = х 15: Чст 1= 300 м4или более, что в пять раз ниже, чем Чсз,Особо эФФективно применение предложенного способа с установкой рэвнопроходных обратных клапанов или спецузлов в 15районах речных переходов - за речным переходом по ходу перекачки.Использование предлагаемого способаавтоматического перекрытия трубопроводов при повреждении обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: значительное снижение обьемов стока перекэчиваемого продукта из трубопровода в месте его повреждения, что важно для снижения воздействия на окружающую среду в местах прохождения магистральных трубопроводов, перекачивающих токсические, взрывои пожароопасные продукты, и особенно важно для участков трубопровода, проходящих через водные преграды и вблизи жилых районов; надежное и мгновенное перекрытие части трубопровода независимо от вида привода и системы управления запорной арматуры, установленной на линейной части трубопровода; сокращение времени ликвидации повреждения и его последствий ввиду значительного снижения объемов стока и экологического воздействия.(56) Дубинский Н.М. Надежность системгазоснабжения. Киев, 1970. с. 188-192. 45трассы спецузлов, параллельно подключенных к отдельным линейным задвижкам и состоящих из последовательно соединенных обратного клапана и задвижи, 50 причем нормальное положение линейнойзадвижки закрытое, задвижки спецузлаоткрытое, а в период прохождения внутри- трубных устройств линейные задвижки открываются, последовательно соединенные 55 задвижки спецузлов закрываются.