способ определения планово-высотного положения подземного магистрального трубопровода

Формула изобретения

Способ определения планово-высотного положения оси подземного магистрального трубопровода, включающий пропуск внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода, регистрацию и запись параметров движения, вычисление координат оси трубопровода в наземном пункте обработки, отличающийся тем, что на трассе стационарно размещают устройства для определения планово-высотного положения, выполняют их геодезическую привязку с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС базовыми и подвижной станциями относительно реперов, устанавливают на устройствах для определения планово-высотного положения блоки связи с внутритрубным инспектирующим прибором, вводят в них координаты геодезической привязки, передают блоками связи корректирующие сигналы внутритрубному инспектирующему прибору, затем накопленные данные внутритрубного прибора и геодезические координаты деформационных марок устройств для определения планово-высотного положения передают в наземный пункт обработки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для определения планово-высотного положения оси подземного магистрального трубопровода.

Определение планово-высотного положения оси подземного трубопровода необходимо для выявления его недопустимых перемещений.

Известен способ определения координат трассы подземного трубопровода (см. патент РФ № 2261424 от 17.03.2004), реализованный с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС, маркерных пунктов, установленных на линейной части трубопровода, внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой, наземного пункта обработки. Перед пуском внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой производится синхронизация с системой GPS/ГЛОНАСС, при прохождении внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода производится регистрация и запись параметров движения на маркерных пунктах трассы осуществляются запись радионавигационных параметров, времени прохода внутритрубного инспектирующего снаряда и текущего времени, в наземном пункте обработки по накопленным данным происходит вычисление координат трубопровода.

Вышеприведенный способ принят за прототип.

Существенными признаками, совпадающим с заявляемым изобретением, являются пропуск внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода, регистрация и запись параметров движения, вычисление координат трубопровода в наземном пункте обработки.

Недостатком прототипа является невысокая точность определения координат.

По результатам моделирования погрешность определения координат продольной оси трубопровода и координат дефектов предложенным способом составляет 1,5-2 м.

Согласно отраслевому регламенту ОР-23.040.00-КТН-089-12 «Порядок организации и планирования работ по техническому обслуживанию, ремонту оборудования и сооружений линейной части магистральных нефтепроводов и технологических нефтепроводов нефтеперекачивающих станций» (ОАО АК «Транснефть», - М.,2012 г.) точность определения величины перемещения не должна превышать 0,6 м.

Задача изобретения - определение планово-высотного положения оси подземного трубопровода, позволяющее достоверно оценить перемещение оси трубопровода при периодическом проведении диагностики.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности определения координат оси магистрального подземного трубопровода.

Совокупность существенных признаков, достаточная для достижения указанного технического результата и определяющая объем правовой охраны предлагаемого способа определения планово-высотного положения оси подземного магистрального трубопровода, включает пропуск внутритрубного инспектирующего прибора с навигационной системой внутри трубопровода, регистрацию и запись параметров движения, вычисление координат оси трубопровода в наземном пункте обработки, причем на трассе стационарно размещают устройства для определения планово-высотного положения, выполняют их геодезическую привязку с помощью спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС базовыми и подвижными станциями относительно реперов, устанавливают на устройствах для определения планово-высотного положения блоки связи с внутритрубным инспектирующим прибором, вводят в них координаты геодезической привязки, передают блоками связи корректирующие сигналы внутритрубному инспектирующему прибору, затем накопленные данные внутритрубного прибора и геодезические координаты деформационных марок устройств для определения планово-высотного положения передают в наземный пункт обработки.

Предлагаемый способ реализуется устройствами, приведенными на фиг.1,2, 3 и 4.

На фиг.1 показана общая схема геодезической привязки подземного магистрального трубопровода к государственной геодезической сети (ГГС), на фиг.2 - схема геодезической привязки репера относительно пунктов ГГС, на фиг.3 - схема геодезической привязки устройства для определения планово-высотного положения относительно реперов, на фиг.4 - конструкция устройства для определения планово-высотного положения, где:

1 - устройство для определения планово-высотного положения;

2 - блок связи с внутритрубным инспектирующим прибором;

3 - пункт государственной геодезической сети;

4 - репер;

5 - внутритрубный инспектирующий прибор с навигационной системой;

6 - наземный пункт обработки;

L₁ - расстояние между устройствами для определения планово-высотного положения;

L₂ - расстояние между реперами;

L₃ - расстояние между репером и осью магистрального трубопровода;

G - геодезическая привязка базовыми станциями и подвижной станцией с применением системы GPS/ГЛОНАСС (станции на фиг.1,2 и 3 не показаны).

Устройство для определения планово-высотного положения 1 (фиг.4) представляет собой вертикальную стойку, жестко закрепленную на нефтепроводе и перемещающуюся совместно с ним. К стойке приваривается уголок, на который наносится деформационная марка. Устройства располагают на магистральном трубопроводе на расстоянии (L₁) не более чем 1 км друг от друга. Стойка приварена к хомуту, который с помощью болтового соединения крепится к трубопроводу.

Блок связи с внутритрубным инспектирующим прибором 2 устанавливают на устройстве для определения планово-высотного положения 1 для передачи сигналов внутритрубному инспектирующему прибору 5 и обеспечения работы его навигационной системы с требуемой точностью.

Внутритрубный инспекционный прибор с навигационной системой 5 является серийно выпускаемым устройством, которое перемещается внутри трубопровода потоком перекачиваемого продукта. Он снабжен средствами контроля и регистрации данных о дефектах стенки нефтепровода и сварных швов и определяет положение трубопровода (координаты трассы).

Способ осуществляют следующим образом.

Репера 4, представляющие геодезические знаки, закладывают при строительстве магистрального трубопровода вдоль трассы на расстоянии (L₂) не более чем 5 км друг от друга и на расстоянии (L₃) от 30 до 50 м от оси трубопровода.

- Производят геодезическую привязку репера 4 относительно пунктов ГГС 3, устанавливая прием сигналов со спутников GPS/ГЛОНАСС в режиме «Статика». Подвижная станция, устанавливается на реперном пункте 4, базовая станция устанавливается на пунктах ГГС 3. Геодезическую привязку каждого реперного пункта 4 производят не менее чем от четырех плановых и пяти высотных пунктов ГГС 3.

Точность определения координат реперных пунктов с использованием спутниковых систем GPS/ГЛОНАСС в режиме «Статика» не должна превышать следующих значений:

- в плане: +(5 мм+0,5 мм/км);

- по высоте: +(5 мм+1 мм/км).

- Выполняют геодезическую привязку устройства для определения планово-высотного положения 1 не менее чем от двух реперов 4, устанавливая прием сигналов со спутников GPS/ГЛОНАСС в режиме «Быстрая статика».

«Базовая станция», включающая в себя спутниковый приемник, спутниковую антенну, штатив, трегер с лазерным или оптическим центриром, устанавливается на реперный пункт (точность наведения на марку не должна превышать 1 мм), а «подвижная станция», состоящая из спутникового приемника, спутниковой антенны, вехи с цилиндрическим уровнем, устанавливается на марку устройства для определения планово-высотного положения трубопровода, при этом общее количество спутников, передающих сигналы на базовую станцию и подвижную станцию, не должно быть меньше 4-х, время наблюдений зависит от количества спутников, качества сигналов со спутников и удаления станций друг от друга.

- Перед пропуском внутритрубного инспектирующего прибора 5 на устройствах для определения планово-высотного положения 1 по инспектируемой трассе устанавливают блоки связи с внутритрубным инспектирующим прибором 2, в которые вводят полученные геодезические координаты.

- Пропускают внутритрубный инспектирующий прибор 5 внутри подземного магистрального трубопровода, регистрируя и накапливая информацию о координатах оси трубопровода.

- В наземном пункте обработки 6 определяют геодезические координаты трубных секций трубопровода по совокупности данных, полученных навигационным блоком внутритрубного инспектирующего прибора 5, и данных о геодезических координатах трубопровода в местах установки устройств для определения планово-высотного положения 1.

- С помощью программы интерпретации данных внутритрубного инспектирующего прибора 5 проводят определение величины и направления перемещений нефтепровода.

Применение предложенного способа обеспечивает требуемую точность определения координат и выявление перемещений оси подземного магистрального трубопровода не более 0,6 м.