Технологии


Совершенствование мониторинга герметичности газопроводов с использованием современных технологий

Тема совершенствования мониторинга технического состояния сетей газораспределения на предмет определения герметичности остается актуальной на протяжении всего их жизненного цикла. Применение при обследовании подземных газопроводов приборной техники со стандартным порогом чувствительности и принципом работы, основанном на использовании термокаталитических сенсоров, не обеспечивает необходимой достоверности получаемых результатов и не исключает влияние человеческого фактора.

В ходе изучения опыта российских и зарубежных коллег нас заинтересовала (по своим характеристикам и принципу действия) разработка французских инженеров с применением лазерных течеискателей, установленных на мобильных комплексах. В 2012 г. представители нашей компании ознакомились с такими мобильными комплексами и опытом их эксплуатации во французском городе Бишхейм. В настоящее время сертифицированный аналог данного оборудования производится российской компанией "Спектрприбор".

За прошедший период в действующем законодательстве и нормативах технического регулирования произошли существенные изменения, требующие принципиально нового подхода к физическим измерениям параметров действующих сетей газораспределения и применения современной техники и оборудования.


Фото 1. Измерительная информация обрабатывается на переносном компьютере
с помощью программного обеспечения NGS
Фото 2. Щитовой корпус течеискателя

В основу Федерального закона о техническом регулировании № 184 заложены требования к обеспечению безопасности к объектам технического регулирования на протяжении всего жизненного цикла их существования. Изменение действующего законодательства и норм технического регулирования ужесточает требования к технологическому процессу газораспределения на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации и повышает роль ответственности собственника.

Пятнадцатилетний опыт технического диагностирования подземных газопроводов, результатом которого является заключение экспертной организации с внесением компенсирующих мероприятий, указывал на необходимость внесения серьезных изменений в методы определения фактического технического состояния объектов газораспределения и газопотребления. При этом в основу новых методологий были заложены более достоверные сведения по оценке состояния с применением математического алгоритма расчета показателей.

Вместе с тем при анализе факторов технологических рисков, связанных с возможными утечками газа из подземных газопроводов, независимо от их срока эксплуатации, необходимо применение физических методов измерений с использованием высокоточного оборудования, которое должно сводить к минимуму влияние организационных рисков (человеческий фактор).

Одной из важнейших составляющих оценки технического состояния наружных газопроводов служит мониторинг их герметичности. Принцип работы большей части применяемой в этих целях приборной техники основан на регистрации изменения сопротивления термокаталитических сенсоров при воздействии на них газа и вычислении объемного содержания метана. Методы определения герметичности с использованием данных приборов недостаточно эффективны в связи с их невысокой чувствительностью и неизбирательностью к природному газу.

В июле 2016 г. в АО "Газпром газораспределение Тверь" были завершены испытания мобильного комплекса оборудования с применением метода лазерного измерения для обнаружения утечек природного газа. В состав комплекса входят лазерный течеискатель метана ТЛМ 0026А91, геопозиционное устройство, баллоны с поверочными газовыми смесями и переносной компьютер (ПК). Комплекс установлен на автомобиле, во время движения которого пробы атмосферы быстро всасываются в систему.

Наличие в атмосфере метана с концентрацией 1 ppm и выше отображается на экране ПК. Вся информация сохраняется с данными о выполнении задачи. Приемник геопозиционной системы позволяет определить положение автомобиля относительно мест выявления утечек на карте компьютера и подтвердить факт прохождения данного участка газораспределительной сети. Результаты обследования могут быть представлены в виде протоколов на бумажном носителе.


Таблица 1. Технические характеристики течеискателей с термокаталитическими сенсорами

Наименование оборудования Определяемый компонент Единица измерений Диапазон показаний Порог чувствительности Пределы допускаемой основной погрешности, %
Приведенной Относительной
Используемое в настоящее время оборудование Метан (СН4) Объемная доля, % 0…5,00 Объемная доля СН4% - 0,001 или 10 ppm ±25 ±25

Принцип работы мобильного комплекса:


1. инфракрасный источник излучения
2. измеряемый газ
3. фильтр
4. инфракрасный детектор
5. измерительная камера

Рис. 1. Измерительная ячейка
  • пробоотборная система обеспечивает отбор пробы в пределах 700-800 л/ч, во время движения со скоростью не более 50 км/ч, в коридоре 14 м;
  • благодаря системе фитингов проба, объединенная в равных долях, подается в корпус чувствительного элемента течеискателя - лазерную измерительную ячейку, работа которой основана на принципе поглощения инфракрасного света молекулами метана;
  • в корпусе ячейки благодаря системе зеркал лазерный луч от источника к приемнику проходит более 80 м, образуя сетчатую структуру ячейки. Проба попадает в луч лазера и создает поглощение энергии волны в диапазоне 3,4 мкм (что соответствует длине волны, поглощаемой метаном). Благодаря применению лазера определенной длины и приемнику со специальным фильтром ячейка обеспечивает селективность измерения метана и ее нечувствительность к остальным газам;
  • после анализа проба утилизируется.

Дискретность анализа пробы не превышает трех секунд. Полная избирательность и повышенная чувствительность к метану, более чем десятикратно превышающая возможности приборов с термокаталитическими сенсорами, позволяет с применением мобильного комплекса повысить производительность, надежность, быстроту и точность контроля возможных утечек метана из газораспределительных сетей, исключить влияние человеческого фактора, минимизировать возможность искажения информации.

На первоначальной стадии эксплуатации маршруты работы мобильного комплекса разработаны с учетом анализа менеджмента технологического риска. Мониторинг герметичности с использованием комплекса проходил на участках газораспределительной сети, находящихся в центральной части крупных городов региона, под дорогами с активным движением автотранспорта, в местах большого скопления людей, вблизи общественных и социальных зданий.


Таблица 2. Основные характеристики течеискателя ТЛМ

Определяемый компонент Единица измерений Диапазон показаний Порог чувствительности Пределы допускаемой основной погрешности, %
Приведенной Относительной
Метан (СН4) млн-1 (ppm) 1…10000 Объемная доля
СН4% - 0,0001 или 1 ppm
±20 ±20

В период эксплуатационных испытаний мобильного комплекса было обследовано на герметичность:

  • 234,83 км газопроводов сред него давления;
  • 46,8 км газопроводов высокого давления;
  • 24,8 км газопроводов низкого давления.

В результате обследования было обнаружено два случая негерметичности на газопроводах низкого и среднего давления.


Рис2. Результат обследования маршрута Фото 3. Пробоотборная система течеискателя. Коридор отбора 14 метров

Принцип работы мобильного комплекса и его конструкция основаны на решениях французской компании Gazomat. Изготовитель - российское предприятие.

"Спектрприбор" - модернизировал и адаптировал комплекс под отечественные требования и условия эксплуатации в рамках концепции импортозамещения. Применение комплекса на этапе перехода к физическим методам оценки технического состояния позволит более точно оценивать и осуществлять планирование по замене и реконструкции объектов газораспределения и газопотребления, сводя к минимуму возможные риски.

Реконструкция и ремонт стальных газопроводов под избыточным давлением газа с применением технологий Stadtler+beck

Реконструкция и ремонт стальных газопроводов под избыточным давлением газа с применением технологий Stadtler+beck

В основу технологии заложена установка в полость трубопровода, находящегося под избыточным давлением, шаров из высокопрочной резины.

Технология позволяет производить реконструкцию газораспределительных сетей под избыточным давлением газа на газопроводах диаметром от 50 до 300 мм, и от 400 мм до 600 мм с рабочими параметрами давления газа в трубопроводе, указанными в таблице.

Разрешенная величина параметров давления газа в газопроводе зависит от марки и типоразмеров применяемых газозапорных шаров.


Газозапорные шары
Рабочие параметры давления газа в трубопроводе
Ду, мм Р, бар (МПа)
50-300 1 (0,1)
400-600 0,2-0,3 (0,02- 0,03)
Двойной газозапорный шар с дополнительной откачкой газа между шарами, из высокопрочной резины в тканевой оболочке

Одинарный газозапорный шар c измерением давления в трубопроводе, из высокопрочной резины в тканевой оболочке

Блокировочные шары с дополнительной откачкой газа между шарами, из высокопрочной резины


Технологический процесс подразделяется на восемь основных этапов:

I. Подготовительный - предусматривающий:
а) понижение давления газа в реконструируемой; газораспределительной сети до рекомендуемых значений
б) врезку и монтаж байпасных линий позволяющих не прекращать подачу газа потребителям (в случае реконструкции тупиковых систем газораспределения).


II. Приварка наварочных муфт и установка крана 2,5'' при Ду от 50 до 300 мм, 6'' при Ду от 400 до 600 мм.
Наварочная муфта имеет наружную резьбу для установки крана или ответного фланца для задвижки и внутреннюю резьбу для установки резьбовой заглушки на завершающей стадии.

Наварочная муфта 2,5 '' с наружной резьбой, вваренная в газопровод ДУ-219 Наварочная муфта 6'' с наружной резьбой, вваренная в газопровод ДУ-500 мм.
Установка крана 2,5'' через адаптер Установка задвижки 6'' через фланцевый адаптер

III. Высверливание отверстий в реконструируемом участке газопровода диаметром 2,5'' - для шаров от 50 до 300 мм, 6,0'' - от 400 до 600 мм.
Высверливание производится с помощью фрез, прибором "Maxi".
Высверливание может производиться как в ручном, так и в механическом режиме с помощью пневмопривода.
В целях более продолжительной эксплуатации пневмоприводов производителем рекомендуется использовать оборудование для очистки воздуха от водяного конденсата и смазки его механических частей.

Прибор для высверливания отверстий «Maxi»
Схема засверловки Монтаж прибора для засверловки Оборудование для очистки воздуха от водяного конденсата и смазки механических частей пневмоприводов


Фреза, установленная на штанге с пилотным сверлом Фреза, установленная на штанге с пилотным сверлом и магнитным элементом

IV. Удаление металлической стружки (опилок) из полости трубы
Удаление металлической стружки производится с целью исключения повреждения рабочих поверхностей газозапорных шаров, а так же возможности попадания её в рабочие механизмы запорно-регулирующего газового оборудования.

Схема удаления металической стружки
Газовый шлюз 2,5'' с магнитной штангой Газовый шлюз 2,5'' с магнитной штангой со стружкой

V. Визуальное сканирование внутренней полости газопроводас помощью цветной видеокамеры, присоединенной к подвижному кабелю
Удаленность визуального сканирования составляет 30 метров.
Сканирование необходимо для выявления в полости трубопровода посторонних предметов, грязи, капель сварки и др.
Установка камеры производится через герметичный газовый шлюз с установочным стволом.

Схема визуального сканирования внутренней полости газопровода Монтаж камеры Вид полости трубы

VI. Ввод газозапорных шаров в полость газопровода
Это один из самых ответственных этапов в данной технологии. И конечно он должен проводиться обученным персоналом, имеющим наработанную практику.
Ввод газозапорных шаров как одинарных, так и двойных производится установочной штангой через герметичный газовый шлюз и позиционные установочные стволы.

Установочная штанга с арматурой для газозапорных шаров с зажимным креплением Газовый шлюз 2,5''для ввода шаров, с зажимным креплением Газовый шлюз 6''для ввода шаров, с зажимным креплением
Позиционные (установочные стволы) длиной от 1000 мм. до 1650 мм. для установки газозапорных шаров
диаметром от 80 мм. до 600 мм.


Газовый шлюз 2,5'' с установочной штангой Газовый шлюз 6'' с установочной штангой

Перед вводом газозапорные шары откачиваются для удобства их установки специальным насосом.
После их установки газозапорные шары накачиваются, причем в целях недопущения их разрыва в связи с тем, что давление на стенки шара оказывается как из нутрии, так и снаружи, каждый типоразмер накачивается на свои параметры, которые контролируются КИП на установочной штанге.

Сборка и ввод газозапорных шаров в газопровод


Накачивание газозапорных шаров КИП на установочной штанге

В зависимости от необходимого вида производства ремонтных работ применяется от одного комплекта оборудования до четырех.
Например для вырезки участка газопровода высокого, среднего или низкого давления, вследствие его предельного состояния, сквозного механического или коррозионного повреждения замены на нем запорной арматуры диаметром до 300 мм. необходимо два комплекта оборудования для установки газозапорных шаров. Для Ду от 400 до 600 мм - четыре комплекта.
В случае необходимости проведения работ по замене отключающих устройств перед ГРП достаточно и одного комплекта, при условии последовательного выполнения операций.

Демонтаж участка газопровода до 300 мм Замена запорной арматуры
Демонтаж участка газопровода до 400-600 мм Замена запорной арматуры перед ГРП

В целях обеспечения безопасности при проведении указанных работ, особенно при замене участков газопроводов и запорной арматуры, на случай разрыва газозапорных шаров предусматривается установка механических или пневматических заглушек. Заглушки так же изготавливаются компанией Stadtler+beck и устанавливаются в полость трубопровода в местах отрезок.

Пневматические и механические заглушки

VII. Демонтаж оборудования для установки газозапорных шаров с установкой в наварочную муфту резьбовой заглушки
Демонтаж оборудования производится в обратной последовательности.
Установка заглушки выполняется с использованием штанги через герметичный газовый шлюз, после чего производится демонтаж крана и обварка заглушки с последующей ее изоляцией

Схема установки заглушки Установка заглушки Заглушка на газопроводе

VIII. Восстановление рабочих параметров на реконструируемых участках газораспределительной сети

В 2009 году компания Stadtler+beck выработала инновационный подход к решению вышеуказанной задачи. В целях повышения рабочих параметров и расширения возможностей существующих технологий вместо газозапорных шаров разработаны эластичные цилиндрические полимерные заглушки.

Соответственно для их установки создана гидравлическая система HSG-300-4 Ду 80-300 мм, с разрешенными рабочими параметрами давления до 4 бар.

В основу процесса перекрытия заложена запрессовка в полость трубопровода цилиндрической эластичной заглушки, которая под усилием сдавливания принимает форму трубопровода.

Базовая система HSG-300-4 включает в себя устройство для врезки и устройство для запрессовки эластичных цилиндрических заглушек, рассчитанных на выбранный условный диаметр в диапазоне от Ду 80 мм до Ду 300 мм. При этом запрессовка заглушек Ду до100 мм выполняется механическим способом при помощи ручного привода.

Технологическая последовательность выполнения работ аналогична технологии баллонирования.

После проведения визуального сканирования производится монтаж системы HSG-300-4 с последующей запрессовкой заглушек.

В целях обеспечения гарантированной безопасности проведения работ дополнительно производится баллонирование участка после установленной заглушки.

Эластичные заглушки
Гидравлический привод
Ручной привод

Из опыта применения

Технология прерыва потока газа компании Stadtler+beck подтвердила ряд имеющихся существенных преимуществ:
  • Технология проста в обращении.
  • Надежность гарантирована за счет применения качественного инструмента и оборудования.
  • Компактность позволяет выполнять технологический про-цесс в стесненных условиях с привлечением минимального количества специалистов и при необходимости в предельно сжатые сроки.
  • Технология многофункциональна, вследствие чего имеет широкий сектор применения.

Применение метода наклонно-направленного бурения при строительстве газопроводов

Реализация метода наклонно-направленного бурения при строительстве газопроводов предполагает последовательное прохождение следующих этапов:

I.Подготовка

II.Пилотное бурение


III.Предварительное расширение и протяжка трубопровода


Возможности метода:
  • Длины до 2000 метров
  • Диаметр труб до 1400 мм
  • Прокладка: Полиэтилена, стали, стальных труб с полиэтиленовым или бетонным покрытием, чугуна, ПВХ, электрических кабелей, пучка из разных коммуникаций и др.
  • Грунты: начиная с болотистых до прочных скальных пород

Автоматизированная система управления технологическими процессами распределения газа



При разработке системы преследовались следующие цели:
  • повышение уровня контроля в технологических сетях транспортировки газообразных продуктов;
  • сокращение временных затрат на обнаружение и локализацию аварий в технологических сетях транспортировки газообразных продуктов;
  • повышение эффективности труда на предприятии.

При этом решались задачи:
  • непрерывный автоматический контроль параметров в диктующих точках технологических сетей транспортировки газообразных продуктов;
  • сбор информации с коммерческих узлов учета;
  • передачу текущей информации о состоянии контролируемых параметров в ОАДС;
  • отображение информации о состоянии контролируемых параметров.

Учитывались условия эксплуатации системы:
  • Разнородность потребителей по оснащенности средствами автоматизации учета энергоносителей;
  • Территориальная удаленность объектов и разный уровень телекоммуникационной оснащенности;
  • Внедрение проекта без остановки технологических процессов;
  • Возможность дальнейшего совершенствования системы;
  • Сжатые сроки разработки и реализации проекта силами предприятия, малая себестоимость проекта и системы.

Перечисленные условия эксплуатации системы определили требования к системе:
  • универсальность системы;
  • самодостаточность системы;
  • реализация на принципах модульности системы;
  • открытость системы;
  • простота системы без потери качества.
Состав системы:

  • Приборы учёта газа (корректоры) серии СПГ-761, ЕК-88, ЕК-260, ЕК270, ServerDat, ВРСГ-1, СуперФлоу
  • Контроллер пакетной связи MFJ-1270CX и Мобильно-базовая радиостанция VX-2000V/U (при использование радиоканала);
  • GSM модемы (при использование GSM канала);
  • Система отображения и обработки на основе ПК;
  • Специальное программное обеспечение (программа Serv_Dat).



Основные возможности системы:
  • Опрос архивных (коммерческих) параметров потребления газа с прибора СПГ;
  • Опрос локально подключённых приборов - по интерфейс RS232 - радиомодем;
  • Опрос данных учёта по команде оператора (пользователя);
  • Автоматический опрос данных в определенные дни и время. Данный режим может использоваться для организации диспетчерского пункта или опроса архивов в отсутствии персонала (например, для опроса архивов ночью). Диспетчерский пункт подразумевает опрос раз в сутки суточных и часовых архивов. Для опроса текущих значений разработана подсистема опроса в ручном режиме;
  • Ведение журнала опроса архивов;
  • Ведение журнала нештатных ситуаций влияющих на коммерческий учёт.
  • Ведение журнала событий (запуск программы, завершение программы);
  • Ведение базы данных результатов опроса. По окончании опроса архивов и текущих данных результаты опроса записываются в БД. Для ограничения размеров БД имеется возможность задавать глубину хранения суточных архивов (по умолчанию 3650 суток - 10 лет), глубину хранения часовых архивов (по умолчанию 62 суток), и глубину хранения текущих показаний (по умолчанию 1 сутки). Доступ к БД извне ограничен паролем;
  • Вывод содержимое БД в виде отчетов на экран или принтер за определённый период;
  • Отображение графического представления результатов.

Состав запрашиваемых параметров по трубопроводам:
  • Объём газа при стандартных условиях;
  • Абсолютное значение давления газа (для вычислений);
  • Абсолютное значение давления газа (для вычислений).

Состав запрашиваемых параметров по потребителям:
  • Объём газа при стандартных условиях;
  • Объём газа, транспортированного при сверхлимитном расходе;
  • Объём газа, транспортированного сверхсреднесуточной нормы поставки.

Пример окна просмотра результатов опроса:



Предусмотрено графическое отображение результатов по дате (времени)



Внедрение


Автоматизированная система учета расхода газа развернута на ряде крупных объектов города Твери и Тверской области (25 на базе радио модемов и более 290 на базе GSM модемов ) с годовым потреблением природного газа более 1,6 млрд. м3, что составляет свыше 86 % потребления газа промышленными предприятиями.

Автоматизированная система управления технологическими процессами на ГРП

Контролируемые параметры:
Подсистема позволяет контролировать следующие параметры ГРП:
  • давление газа на входе;
  • давление газа на выходе;
  • температура воздуха в помещении;
  • максимальное предельное давление газа на входе;
  • максимальное предельное давление газа на выходе;
  • минимальное предельное давление газа на выходе;
  • срабатывание предохранительного клапана;
  • предельная загазованность воздуха в технологическом помещении;
  • состояние двери в технологическом помещении;
  • другие параметры.


Контролер системы




Назначение

Контроллер КИТП-01 предназначен для измерения технологических параметров работы газораспределительного пункта и передачи этих параметров по встроенному GSM-900/1800 модему на компьютер.
Совместно с контроллером может быть использован любой датчик измерения технологических параметров (давления, температуры, влажности воздуха, загазованности уровня и т.п.) с унифицированным выходным сигналом силы тока 0-5, 0-20 или 4-20 мА.

Области применения

  • Пункты ГРП.
  • Предприятия нефтяного, газового, химического и промышленного комплекса.
  • Котельные.

Характеристики

Контроллер имеет 6 аналоговых каналов измерения и 6 дискретных входов, возможно расширения до 12 аналоговых и 12 дискретных входов.
Дополнительная плата расширения – до 16 дискретных входов.
Герметичное исполнение.
Передача сообщений по GЅМ каналам: CSD, ЅМЅ, GPRS.
Межповерочный интервал 5 лет.

Конструкция контроллера

Контроллер выполнен в виде одного законченного блока в пластмассовом герметичном корпусе.
Инициализация (настройка) контроллера осуществляется с компьютера оператора через GSM-канал с использованием программы КИТП-монитор.
Отображение режима работы и параметров контроллера осуществляется на встроенном четырехстрочном алфавитно-цифровом индикаторе, имеющем подсветку для считывания информации в темное время суток, или на удаленном терминале (компьютере), через GSM-модем.
Подключение источника питания и датчиков осуществляется через нажимные клеммы, расположенные на плате контроллера.
На верхней стороне корпуса контроллера расположен разъем SMA для подключения антенны GSM-модема.

Режимы работы контроллера

Контроллер непрерывно отображает текущие значения измеряемых величин и состояние цифровых входов на встроенном жидкокристаллическом индикаторе.
Прибор обеспечивает представление информации о физических величинах в виде задаваемых пользователем наименований и единицах измерения.
Настройка контроллера осуществляется через GSM-модем с компьютера.
Передача параметров на компьютер оператора осуществляется:
- при звонке оператора на контроллер;
- при передаче SMS-сообщения на компьютер оператора с периодичностью, установленной оператором;
- при передаче экстренных (аварийных) SMS-сообщений.

Контроллер КИТП-01 в монтажном шкафу

Каскодирование контроллеров КИТП-01


Схема подключения элементов АСУ ТПГРП

Схема подключения элементов АСУ ТПГРП при каскадировании контролеров КИТП-01

Контролер телеметрии с автономным питанием «КИТП-02»

Программное обеспечение
Обработка и отображение информации в подсистеме контроля за технологическими параметрами объектов системы газораспределения осуществляется с помощью программы "КИТП GSM Монитор"

Основные возможности программы:
  • автоматический сбор SMS от контролируемый пунктов (КП);
  • адресный опрос КП;
  • оповещение (визуальное и звуковое) диспетчера об отклонении технологических параметров от заданных норм;
  • предоставление по запросу диспетчера справочной информации по КП;
  • ведение журнала событий на КП;
  • отображение текущих значений технологических параметров КП;
  • удаленная настройка контролеров КП;
  • формирование отчётов о состоянии КП.

Интерфейс

Мониторинг контроллеров может осуществляться двумя методами. Путем получения SMS сообщений от контроллеров и путем прямого опроса выбранных контроллеров.

Окна интерфейса программы «КИТП GSM Монитор»



Внедрение

АСУ ТПГРП внедрена более чем на 290-ти объектах сети газораспределения, в том числе более чем на 80 - в городе Твери.

Автоматизированная система управления средствами ЭХЗ металлических газопроводов сети газораспределения

Автоматизированная система управления средствами ЭХЗ металлических газопроводов сети газораспределения состоит из станций катодной защиты нового поколения "Тверца-900" и рабочего места диспетчера с соответствующим программным обеспечением.
Обмен данными между СКЗ и диспетчером происходит по GSM каналу.

Схема управления средствами ЭХЗ

Станция катодной защиты - СКЗ "Тверца-900"

СКЗ
Назначение СКЗ "Тверца-900" предназначена для защиты стальных подземных трубопроводов от коррозионной агрессивности грунтов и опасного влияния блуждающих постоянного и переменного токов.

Технические характеристики:
  • Номинальная выходная мощность, Вт 900
  • Напряжение питания, В при 50 Гц 170-245
  • Номинальное выходное напряжение, В 0-60
  • Номинальный ток защиты, А 15
  • КПД в номинальном режиме, % не менее 82
  • Наработка на отказ, час 30 000
  • Пределы регулирования выходного тока, % 3-100
  • Точность поддержания защитного потенциала, % 2,0
  • Точность поддержания защитного тока, % 2,0
  • Срок службы установки, лет, не менее 10
  • Габаритные размеры, мм 125*200*400
  • Масса, кг 15
  • Температура окружающей среды, °С от -40 до +40
  • Степень защиты от воздействия окружающей среды, не ниже IР40 по ГОСТ 14254-96

Режимы работы:
1. Автоматическая стабилизация заданного выходного тока от 500 мА до 15А / 30А с ограничением максимального напряжения до 60В.
2. Автоматическая регулировка выходного тока для поддержания заданного потенциала относительно электрода сравнения длительного действия.
3. Ручная установка выходного тока катодной станции с шагом 500 мА по уровню защитного потенциала, измеряемого переносным вольтметром относительно электрода сравнения.
4. Дистанционная установка выходного тока катодной станции с помощью GSM модема для поддержания заданного потенциала относительно электрода сравнения длительного действия.

Конструктивные решения
С целью повышающие эффективности применения станций катодной защиты "ТВЕРЦА-900" при защите подземных стальных трубопроводов от коррозии приняты следующие конструктивные решения:
1. Наличие телеметрии и телеуправления через встроенный GSM-модем.
2. Использование импульсного преобразователя, корректора мощности и помехоподавляющего фильтра позволило достигнуть:
  • высокого КПД станции (более 82% во всем диапазоне мощностей);
  • высокого коэффициента мощности (более 0.95);
  • отсутствие искажений питающей сети;
  • широкого диапазона входного напряжения сети (170…245 В);
  • существенного снижения массы и уменьшения габаритов станции.
3. Применение специального диэлектрического материала с уникальной теплопроводностью позволило использовать корпус станции в качестве радиатора для теплонапряженных элементов, что, в свою очередь, привело к уменьшению массогабаритных характеристик станции при расширении температурного диапазона работы станции.
4. Применение встроенного алфавитно-цифрового четырехстрочного жидкокристаллического индикатора со встроенной подсветкой обеспечило высокую информативность отображения режима работы станции и интуитивно понятный интерфейс при любом освещении.
5. Наличие двух контуров обратной связи аппаратного (для мгновенной стабилизации тока) и программно-аппаратного (АЦП, инструментальный усилитель, микропроцессор, цифровой потенциометр) позволило:
  • обеспечить защиту станции от короткого замыкания на выходе, обрыва нагрузки и перегрева;
  • использовать станцию для стабилизации защитного потенциала;
  • использовать станцию в зонах со значительными блуждающими токами;
  • компенсировать изменение электропроводности грунта и истощение защитного электрода.
6. Наличие микропроцессорного управления позволило:
  • осуществлять интеллектуальную диагностику режима работы станции;
  • осуществлять отсылку SMS-сообщения оператору при возникновении внештатных ситуаций;
  • организовывать каскадирование двух станций (параллельное подключение) с общим управлением режимом работы.

Станция катодной защиты - СКЗ «Тверца-900 каскад»

Особенности
- Каскадное подключение двух преобразователей "Тверца-900".
- Управление с одной (ведущей) станции;
- Реализованы все функциональные возможности СКЗ "Тверца-900".
- При использовании станции в режиме стабилизации защитного потенциала измерительный электрод подключается к головному (неподчиненному) преобразователю.


Станция катодной защиты - СКЗ «Тверца-3000»

Особенности
- Амплитуда токов через силовые транзисторы одинакова как для режима номинальной нагрузки, так и для режима короткого замыкания;
- Отсутствуют сквозные токи через силовые транзисторы;
- Использование гальванических развязок модулей станции.

Телеметрический блок измерения потенциала «БИП-01»

Назначение - измерение суммарного и поляризационного потенциала на трубопроводе и передаче данных измерений на диспетчерский пункт с использованием сетей сотовой связи.
Особенности
- Канал передачи данных – SMS GSM;
- Диапазон измерения потенциала 0 -3.5В;
- Герметичное исполнение;
- Широкий температурный диапазон (-40 +60)?С;
- Маленькие габаритные размеры и вес, позволяющие разместить блок в КИП;
- Поддержка работы блока в программе диспетчерского пункта для станций катодной защиты «Тверца-900», «Тверца-900-каскад», «Тверца-3000», «Тверца-ТМ»;
- Микропотребление. Время автономной работы блока от установленных элементов питания и ежедневной передачи информации не диспетчерский пункт не менее 1 года.

Блок телеметрии для СКЗ других производителей «Тверца-ТМ»

Назначение. Модуль обеспечивает получение телеметрической информации от СКЗ любых производителей, не имеющих блока телеметрии и передачи полученной информации на диспетчерский пункт по каналу сотовой связи GSM.
Особенности
Обеспечивает передачу более 10 основных параметров работы СКЗ. В их числе:
- номер СКЗ, дата выпуска, версия ПО и платы;
- величина выходного тока;
- величина выходного напряжения;
- величина защитного потенциала;
- короткое замыкание на выходе;
- обрыв нагрузки
- показания электросчетчика;
- температура контроллера;
- время наработки;
- время полезной работы;
Протокол передачи информации блока совпадает с протоколами станций катодной защиты “Тверца-900” и “Тверца-3000” и работает с той же программой для диспетчерского пункта.


Программное обеспечение
Обработка и отображение информации в подсистеме управления средствами ЭХЗ металлических газопроводов сети газораспределения осуществляется с помощью Комплекс GSM мониторинга станций катодной защиты Тверца 900 "Тверца монитор".
Основные возможности программы:
  • автоматический сбор SMS от станций катодной защиты Тверца 900;
  • адресный опрос СКЗ;
  • удалённый выбор режима работы станции - со стабилизацией защитного потенциала или со стабилизацией по току;
  • оповещение (визуальное и звуковое) диспетчера об отклонении технологических параметров от заданных норм;
  • ведение журнала событий;
  • отображение текущих значений технологических параметров СКЗ;
  • удаленная настройка контролеров СКЗ;
  • формирование отчётов о состоянии СКЗ.

Интерфейс
В центральной части главного окна программы расположены поля, в которых отображается развернутая информация о выбранном событии. Название и расположение контроллера, состояние аналоговых и цифровых входов и времена возникновения и получения события.
В нижней части окна расположен список полученных от контроллеров событий. Критичные или важные события будут отмечены красным цветом, события, не несущие критичной информации - черным. Возможно быстрое переключение списков событий - "Все события" или "Важные события" путем выбора соответствующей закладки.
В левой части окна отображается текущий список внесенных в базу данных контроллеров. С помощью него производится выбор и опрос состояния всех или выбранных по желанию оператора контроллеров. Опрос осуществляется нажатием кнопки "Опросить состояние", расположенной в центре окна, на панели инструментов и в меню "Данные".

WEB-интерфейс
WEB модуль предназначен для просмотра состояния и управления оборудованием (станции катодной защиты , контроллеры измерения технологических параметров, блоки измерения потенциалов) производства ЭЛТЕХ в глобальной сети. Система работает совместно с программным комплексом GSM-мониторинга «Тверца-монитор».
Доступ может осуществляться в локальных и глобальных сетях. Для предотвращения несанкционированного доступа используется многоуровневая система предоставления прав.

Окна мониторинга параметров технологических объектов программы «Тверца монитор»



Внедрение
Система управления средствами ЭХЗ металлических газопроводов сети газораспределения в своём составе насчитывает более 600 объектов ЭХЗ, в том числе 400 СКЗ "Тверца-900", установленных на элементах газораспределительной системе г. Твери и области.

Автоматизированная система диспетчерского управления (АСДУ)


Назначение АСДУ
- Информационная поддержка диспетчерских службы предприятия, путем предоставления актуальной и достоверной информации о состоянии и режимах функционирования газораспределительой системы;
- Обеспечение информационно-технического взаимодействия Управления и Филиалов.

Состав технических средств помещения диспетчерского пункта (ДП)
- система отображения информации (видеостена), состоящая из шести микрозеркальных проекционных видеокубов производства Mitsubishi диагональю 50";
- графический контроллер видеостены Jupiter, обеспечивающий создание единого изображения сверхвысокого разрешения;
- подсистема бесперебойного питания, обеспечивающая автономное функционирование видеостены в случае потери электропитания на не продолжительное время;
- рабочие станции, на базе персональных компьютеров, обеспечивающие операторский интерфейс и диспетчерский доступ к приложениям вычислительной среды;
- вспомогательное коммуникационное оборудование, обеспечивающее функционирование видеостены, и связь графического контроллера видеостены с вычислительным комплексом.

Центральная диспетчерская служба AO "Газпром газораспределение Тверь"


Диспетчерская служба филиала AO "Газпром газораспределение Тверь" в г. Твери
Видеостена на основе 9-ти ЖК HD-мониторов с инновационной конструкцией без рамки LM55P2


Состав вычислительного комплекса ДП АСДУ:
- подсистема обработки данных на базе двух аппаратных серверов архитектуры х86, обеспечивающая развертывание и функционирование программных компонентов платформы виртуализации VMware и вычислительной среды;
- подсистема хранения данных на базе дискового массива EMC VNXe 3150, обеспечивающая хранение информации виртуальных машин и оперативного резервного копирования, создания «снимков системы» виртуальных машин (snap shots);
- подсистема резервного копирования на базе сетевого хранилища Data Domain160, обеспечивающая возможность восстановления работоспособности комплекса при критических сбоях;
- подсистема передачи данных, на базе сетевых коммутаторов производства Cisco Systems, обеспечивающая подключение к локальным информационным ресурсам, а также обмен данными со смежными системами и между компонентами системы;
- подсистема мониторинга и управления, обеспечивающая управление инфраструктурой системы, мониторинг аппаратного обеспечения и параметров среды;
- подсистема бесперебойного электроснабжения, обеспечивающая гарантированное питание технических средств системы.

Состав вычислительной среды:
- пост-мониторинг телеметрии АСУ ТП РГ, АСУ ТП ГРП, АСУ ТП ЭХЗ;
- геоинформационная система «ZULU»;
- интегрирующая подсистема на базе 1С УПП.

Система конференц-связи АО "Газпром газораспределение Тверь"

Организация видиоконференций для Управления и Филиалов AО "Газпром газораспределение Тверь"


Организации видеоконференций в АО "Газпром газораспределение Тверь" основана на использовании система управления сетями видеоконференций МХМ (Media Xchange Manager). MXM позволяет собрать в единый законченный комплекс отдельно стоящие системы видеоконференц-связи и обеспечить над ними единое комплексное управление и администрирование.

В центре системы конференц-связи АО "Газпром газораспределение Тверь" сервер VCBPro (Vcon Conference Bridge Professional) - профессиональное устройство многоточечной видеоконференции.


Сервер способен подключать к себе до 36 конечных точек и систем видеоконференций, работающих по протоколам H.323 и H.320. При этом VCBPro обеспечивает большой выбор интеллектуальных раскладок экрана и может показать до 25 участников одновременно с возможностью включения голосовой активации и смены раскладок по ходу конференции. VCBPro поддерживает все современные алгоритмы сжатия звука, видеоизображения и данных, а также работу с каждым абонентом на разных скоростях с разрешением до 1080х720 точек 30 кадров/секунду.
Используя модератор конференции, можно создавать неограниченное количество "виртуальных комнат" с индивидуальными тонкими настройками. VCBPro является надежным и производительным устройством, хорошо зарекомендовавшим себя в работе.
Он прост в эксплуатации и настройке, не требует обслуживания, имеет стандартное стоечное исполнение 19" и рассчитан на непрерывную работу в течение 25 лет.
В качестве комплекса для залов видеоконференции выступает групповой терминал xPoint.


Вместе со всеми своими опциями, он представляет из себя законченное полноценное решение по принципу "все в одном". На скорости 384кБит/с терминал способен выдать 704х588 точек 25 кадров/секунду, а на скорости 512кБит/с показать передаваемое ему видеоизображение с разрешением 1080х720 точек. Терминал может быть установлен в больших, средних и малых конференц-залах, переговорных комнатах, а также в качестве персонального переговорного места для руководящего состава фирмы.
Терминал оснащен аналоговой цветной поворотной камерой SONY, настольным широконаправленным микрофоном и линейным входом с возможностью подключения звукового микшерского пульта. Система может работать в двухэкранном режиме (выходы DVI, VGA и S-video), оснащаться опцией передачи данных (H.239) и подсоединять к себе еще одну аналоговую камеру с возможностью переключения их во время конференции. Управление и настройка осуществляется через пульт управления или через веб-интерфейс. Встроенная система эхо и шумоподавления, а также применение современных широкополосных аудио-кодеков, позволяют передать весь спектр человеческой речи и музыки, делая звук чистым и разборчивым. Терминал способен записывать проходящие сеансы видеоконференц-связи на свой внутренний или внешний (по USB) жесткий диск, а затем просматривать архив записей через интернет стандартным проигрывателем.

Передача аудио и видео сигнала осуществляется по отдельно выделенным каналам передачи данных (как в филиалах, так и в головном офисе), обеспечивающим скорость передачи данных 10 Мбит/сек.

За управление сетями видеоконференций отвечает программный комплекс МХМ (Media Xchange Manager)

MXM позволяет собрать в единый законченный комплекс отдельно стоящие системы видеоконференц-связи и обеспечить над ними единое комплексное управление и администрирование.
МХМ содержит в себе полный набор инструментов управления с самыми широкими возможностями по конфигурированию общего комплекса и отдельных систем, включая аудио/видео сервера, терминальные устройства, голосовые шлюзы и т.д.
Интерфейс администратора MXM максимально приближен к привычному виду для администратора сетей и включает в себя: установку начальных и текущих параметров устройств, определение абонентов и выдача им номеров, деление на зоны обслуживания, разграничение прав пользователей, контроль и управление сетью видеоконференции, как на этапе их подготовки, так и в ходе их проведения. MXM значительно расширяет возможности конференций типа "точка-точка". Всем зарегистрированным на MXM абонентам становятся доступными стандартные телефонные сервисы: перевод и удержание вызова, конференц-связь с автоматическим переходом в комнату многоточечной видеоконференции, и возможностью присоединения к беседе других абонентов. МХМ, таким образом, делает процесс организации и проведения видеоконференций более удобным и эффективным.



Схема организации конференц-связи в АО "Газпром газораспределение Тверь"



Система конференц-связи АО "Газпром газораспределение Тверь" используется для проведения оперативных (при возникновении экстренной необходимости) и регулярных совещаний руководителей структурных подразделение Управления с руководителями и специалистами всех 11-ти филиалов Общества в районах области.