Класифікація витоків
Важливе значення в регулюванні режимів роботи магістральних трубопроводів має своєчасне виявлення витоків з магістральних трубопроводах. Витоку поділяються на малі (що не перевищують 3-5% від номінальної витрати), середні (до 10%) і великі (понад 10%). Причини виникнення витоків можуть бути найрізноманітніші. Так, малі витоку (або так звані свищі) зазвичай виникають при коррозионном руйнуванні матеріалу труби навколишнім середовищем. Іншою причиною появи витоків може бути наявність пошкодженні металу труб при заводському виготовленні або будівництві, які не вдалося виявити при випробуваннях трубопроводу. Такі ушкодження у вигляді невеликих тріщин під дією зовнішніх і внутрішніх сил тиску в трубопроводі поступово розвиваються і можуть привести до появи свищів або розривів. І нарешті, порушення технологічних режимів, перевищення робочого тиску в трубопроводі, виникнення хвиль тиску можуть викликати пошкодження, і розриви металу трубопроводу. Аварії на магістральних нафтопроводах є особливо небезпечними, так як крім шкоди від втрат нафти можуть виникнути вибухи і пожежі. Великої шкоди пов'язаний з попаданням нафти в грунт і особливо в річки. При цьому відбувається забруднення середовища і загибель тварин і рослинних організмів.
Методи визначення витоків
Для визначення величини і місця витоків продукту, що транспортується доцільно використовувати поєднання пасивних (за даними спостереження за веденням технологічного процесу перекачування) і активних (шляхом пропуску диагностирующих пристроїв) методів.
- по балансу перекачування;
- зіставлення тисків уздовж траси з тиском при нормальному режимі експлуатації трубопроводу;
- зіставлення витрат по ділянках трубопроводу;
- аналіз проходження ударних хвиль.
- пропуск диагностирующих зондів з використанням акустичних, електромагнітних і інших методів;
- апуск в потік і фіксація різного типу середовищ - «міток», контроль акустичних шумів, зовнішніх ознак витоку при огляді траси з поверхні землі;
- використання різних типів випромінювань (інфрачервоного, ультразвукового і т. д.) для контролю витоків як з повітря, так і з поверхні землі.
Для нафтопроводів місце пошкодження методом «по балансу перекачування» визначається розрахунковим або графічним шляхом по різниці гідравлічних ухилів на початку і кінці пошкодженого трубопроводу.
Метод зіставлення тисків уздовж траси трубопроводу з тиском до пошкодження дозволяє визначити тільки великі пошкодження. Разом з тим для визначення місця пошкодження необхідно мати значення тисків уздовж траси трубопроводу.
Метод зіставлення витрат по ділянках трубопроводу застосовується при використанні витратомірів класу точності 0,2-0,5%. Такий метод найчастіше використовується для визначення наявності витоків, так як знаходження пошкодженої ділянки вимагає значного числа витратомірів високого класу точності.
Повні розриви стиків труб, а також розриви поздовжніх і спіральних швон визначаються по падінню напору і збільшення витрати (при відцентрових насосах). Якщо напір до розриву був Н. то йому відповідала лінія з гідравлічним ухилом i1. Після розриву трубопроводу натиск знизився до Н1. тепер йому відповідає лінія з гідравлічним ухилом i2. яка наноситься на профіль трубопроводу через точку Н1 паралельно. Точка перетину нової лінії гідравлічного ухилу з лінією профілю є найбільш імовірним місцем розриву. Сюди і слід направляти обхідників або рухливі ремонтні бригади.
Якщо через розриви випливає тільки частина перекачується нафтопродукту, а решта надходить на кінцевий пункт трубопроводу, то нова лінія гідравлічного ухилу визначається за кількістю откачанного нафтопродукту з головним перекачивающей станції і кількості надійшов нафтопродукту на кінцевий пункт. До пошкодження трубопроводу з головним перекачивающей станції відкачувалася Q нафтопродукту і стільки ж надходило на кінцевий пункт. Після пошкодження кількість откачанного нафтопродукту Q залишилося колишнім (при поршневих насосах, що працюють при постеянной частоті обертання електроприводу) або дещо зросла до Q1 (при цетробежних насосах, здатних збільшувати свою подачу при зменшенні опору перекачування). Надходження нафтопродукту на кінцевий пункт в обох випадках стало менше откачанного. На профіль наносять лінії гідравлічних ухилів i1 і i2. Точка перетину їх вказує найбільш ймовірне місце пошкодження трубопроводу.