Системы обнаружения очистных устройств «Импульс» и «Полюс» и технология их использования при проведении очистки полости и удалении воды из трубопроводов
Для контроля за прохождением очистных устройств и определения их местоположения при остановке в трубопроводе необходимо применять системы обнаружения «Импульс» и «Полюс» в соответствии с техническими условиями. Системы обнаружения очистных устройств «Импульс» и «Полюс» используют при проведении следующих технологических процессов:
1. промывке с пропуском очистных или разделительных устройств в потоке жидкости, закачиваемой в трубопровод для гидравлического испытания;
2. продувке с пропуском очистных устройств под давлением воздуха или природного газа;
3. вытеснении загрязнений в потоке жидкости с пропуском разделительных устройств под давлением воздуха или природного газа;
4. удалении жидкости из трубопровода после его гидравлического испытания с пропуском разделительных устройств под давлением воздуха, природного газа, нефти и нефтепродуктов.
Системы обнаружения «Импульс» и «Полюс» могут быть использованы при пропуске очистных устройств по надземным трубопроводам, а также по подземным трубопроводам, засыпанным грунтами любых категорий или проложенным по обводненной и заболоченной местности. Системы обнаружения безвредны для обслуживающего персонала и окружающей среды. Система обнаружения очистных устройств «Импульс» состоит из сигнализатора и переносного приемника с антенной. Сигнализатор, смонтированный на очистном поршне, движущемся внутри трубопровода, излучает знакопеременные низкочастотные магнитные импульсы, которые принимаются магнитной антенной приемника и преобразуются им в звуковые сигналы. В сигнализатор входит блок питания от источников постоянного тока (сухих элементов или аккумуляторов). Приемник включает в себя четыре фильтра защиты от помех, вводимых в действие клавишным переключателем, а также автономный блок питания от сухих элементов или аккумулятора. Для защиты от воздействия давления и агрессивной среды в трубопроводе сигнализатор и блок питания помещены в герметичный корпус, выполненный из немагнитного материала. Система обнаружения очистных устройств «Полюс» включает магнитный датчик и вторичный прибор (переносной приемник). Датчик состоит из инвентарных блоков постоянных магнитов типа БМ-1 (БМ-2), смонтированных на корпусе очистного поршня. Регистрация магнитного поля (местоположения поршня) обеспечивается вторичным прибором, в качестве которого используется приемник, оборудованный системой магнитных компасов. Технические характеристики системы обнаружения очистных устройств «Импульс» и «Полюс» приведены в табл. 12. При использовании систем «Импульс» и «Полюс» следует учитывать особенности их эксплуатации в конкретных условиях строительства.
Применение системы «Пульс» обеспечивает:
1. регистрацию магнитных сигналов в широком диапазоне изменения скорости движения очистного устройства по трубопроводу;
2. эффективный поиск очистных устройств на участках трубопровода, проложенного в зоне промышленных помех, благодаря использованию специальных фильтров, исключающих регистрацию ложных сигналов;
3. надежную работу при отрицательных температурах.
Таблица 12
| № п/п | Наименование параметра | Значение параметра | |
| система «Импульс» | система «Полюс» | ||
| Диаметр очищаемого трубопровода, мм | 250-1420 | 500-1420 | |
| Рабочая среда | Воздух, природный газ, вода, незамерзающие жидкости, нефть, нефтепродукты | ||
| Максимальное давление рабочей среды в трубопроводе, Мпа | Без ограничения | ||
| Типы очистных устройств | ОП, ПР, ОПР-М, ОПКЛ, ДЗК-РЭМ | ОП, ПР, ОПР-М | |
| Дальность обнаружения (расстояние между датчиком-сигнализатором и приемником), м | 5-7 | 4-7 | |
| Точность определения местоположения очистного устройства, м | ±0,5 | ±0,5 | |
| Предельная скорость перемещения очистного устройства с датчиком-сигнализатором, м/с | |||
| Диапазон скоростей перемещения очистного устройства, при котором обеспечивается надежная регистрация приемником магнитного сигнала, м/с | 0-15 | 0-5 | |
| Ресурс работы датчика-сигнализатора, ч | 120-240 | Без ограничения | |
| Допустимый диапазон изменения температуры окружающей среды, °С | -40  +50 | -20 +50 | |
| Габаритные размеры сигнализатора (в зависимости от диаметра очистного устройства), мм: | |||
| диаметр | 80-240 | - | |
| длина | 300-400 | - | |
| Габаритные размеры инвентарного магнитного блока БМ-1 (БМ-2): | |||
| длина, ширина, высота, мм | - | 90´125´130 | |
| Масса, кг: | |||
| сигнализатора | 8-35 | - | |
| датчика, состоящего из инвентарных магнитных блоков | - | 40-60 | |
| приемника | 2,5 | ||
| антенны | 2,5 | - |
Преимуществами системы «Полюс» являются:
1. простота конструкции и низкая стоимость приборного комплекса;
2. отсутствие источников энергии для питания датчика, и, следовательно, неограниченное время работы системы в трубопроводе;
3. возможность использования системы при очистке полости и испытании промысловых трубопроводов давлением выше 10 МПа;
4. возможность быстрого восстановления работоспособности системы в трассовых условиях путем замены отдельных инвентарных магнитных блоков, установленных на очистном устройстве.
Рациональная технология поиска поршня в трубопроводе включает определение:
1. участка трубопровода, на котором находится поршень;
2. точного местоположения поршня, остановившегося на известном участке трубопровода.
Определение участка трубопровода, на котором находится поршень, следует осуществлять путем контроля за прохождением поршня через контрольные точки трассы. Установленные в этих точках приемники регистрируют магнитные сигналы, излучаемые размещенным на поршне датчиком. Если магнитный сигнал зафиксирован приемником на предыдущей контрольной точке трассы и не зарегистрирован на последующей, то поршень находится на участке трубопровода между этими точками трассы. Чем больше контрольных точек на трубопроводе, тем короче участок, на котором в случае остановки (застревания) следует искать поршень. Зная время запуска и прохождения контрольной точки, ее удаленность от места пуска поршня, можно определить скорость перемещения очистного устройства по трубопроводу. При промывке, удалении жидкости из трубопровода, а также вытеснении загрязнений в потоке этой жидкости, т.е. при малых скоростях движения поршня, для контроля за его движением достаточно использовать 1-2 приемника, перемещаемого последовательно по трассе от одной контрольной точки к другой контрольной точке до подхода к ней поршня. В этом случае возможно применение, как системы «Импульс», так и системы «Полюс». При продувке трубопровода, проводимой при высоких скоростях движения поршня, следует применять систему «Импульс», а регистрацию магнитных сигналов производить несколькими приемниками, расположенными заранее (до начала продувки) в контрольных точках трассы трубопровода (без их перебазировки в процессе продувки). В случае остановки или застревания поршня в трубопроводе определение его точного местоположения производят приемником системы «Импульс» или «Полюс», перемещаемым оператором вдоль трассы трубопровода. При этом в целях ускорения поиска поршня следует обращать внимание на места наиболее вероятной остановки поршня: резкие повороты, подъем трассы в гору, переходы через овраги и т.п. Сокращение времени поиска поршня возможно также за счет одновременного обхода трассы несколькими операторами. Для обеспечения надежного контроля за перемещением поршня, особенно при очистке полости на открытый конец трубопровода, необходимо ограничивать скорость его перемещения в пределах скоростей уверенной регистрации приемником магнитных сигналов. Для предотвращения повреждения датчиков магнитных сигналов систем «Импульс» и «Полюс» при вылете поршня из трубопровода необходимо:
1. при удалении жидкости на конце трубопровода устанавливать каперу приема очистных устройств;
2. при продувке ограничивать предельную скорость перемещения поршней.
При запуске поршней, оборудованных системой обнаружения «Импульс», необходимо использовать устройство дистанционного включения электропитания датчика магнитных сигналов. Для рационального использования источников электропитания включение этого датчика проводят после окончательной готовности к проведению очистки полости (монтажа камеры пуска, обвязки линий подачи воздуха, природного газа или воды, расстановки операторов с приемниками магнитных сигналов в контрольных точках трассы и др.).