WO2004111529A1 - Method for controlling a gas pipeline valve emergency shutoff system - Google Patents
Method for controlling a gas pipeline valve emergency shutoff system Download PDFInfo
- Publication number
- WO2004111529A1 WO2004111529A1 PCT/RU2003/000211 RU0300211W WO2004111529A1 WO 2004111529 A1 WO2004111529 A1 WO 2004111529A1 RU 0300211 W RU0300211 W RU 0300211W WO 2004111529 A1 WO2004111529 A1 WO 2004111529A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pressure
- interval
- time interval
- gas pipeline
- value
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
- F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
Definitions
- the invention relates to the field of protection of gas pipelines from gas leakage and can be used during their operation to interrupt the gas supply in case of deviation of the pumping modes from the normal flow.
- a known method of controlling the opening and closing of gas pipeline valves which includes measuring the current value of pressure in the gas pipeline, comparing it with a reference and if there is a discrepancy caused by a leak, generating a control action to eliminate the leak (RU 95100443 Al, F 17 D 5/00, 01/10/1997) .
- Similar control methods are known in which a control action is generated only if the detected discrepancy is maintained for a fixed time interval (EP 1181967 Al, B 61 D 53/04, 02.27.2002) or when the pressure drop rate exceeds a predetermined value (JP 9242894, F 16 K 5/06, 09.16.1997).
- the closest technical solution to the present invention is a method for automatically interrupting a line with an interrupt device by automatically completely closing the line valves (Technical documentation for a JWS ball valve, type JB-C, 07.17.1981, Japan, Osaka Tokyo).
- the method consists in comparing the current pressure value in the gas pipeline with the pressure value measured regulated the time interval ago, and the formation of the control action on the valve closing when the pressure decreases by an amount exceeding the threshold value.
- a protective device is installed on the pipeline for automatic complete closure of the valve.
- the regulated interval is set by throttling the gas stream through the hole, as a result of which it becomes dependent on the state of the hole, and the formation of the regulated time interval is made with a large error;
- control action is formed upon a single fulfillment of the valve closure condition during the regulated interval, which may be an accidental event and lead to a false response;
- the objective of the present invention is to increase the reliability and reliability of the control signal emergency shut-off valves when the deviation of the pumping modes from the normal flow.
- the problem is solved in that in the method of controlling the emergency shut-off system of valves of the main gas pipeline, including measuring the current pressure value in the gas pipeline, comparing it with the pressure value measured at a regulated time interval back, and forming a control action on closing the valve when the pressure decreases by an amount exceeding preset threshold value, - cyclically through the sampling step of the pressure measurement form the matrix of the current pressure values measured in the interval less than the regulated time, filter the data and approximate it with traditional analytical models or neural networks in time, interpolate the data at the end of the regulated time interval, and the control action is formed when the interpolated pressure differential values exceed the specified threshold value the number of times corresponding to the number of sampling steps to the end of the regulated time interval.
- FIG. 1 illustrates the process of measuring and interpolating pressure in two successive iteration steps.
- the best embodiment of the invention is the process of measuring and interpolating pressure in two successive iteration steps.
- the proposed method for controlling the emergency shut-off system of the valves of the main gas pipeline is as follows.
- an alarm After exceeding the pressure drop of a predetermined value (threshold value) for, for example, 1 minute, an alarm should be generated.
- the pressure is measured with a discreteness ⁇ t and these values are stored in the device memory (see Fig. 1).
- ni samples for a time interval shorter regulated by T per form a matrix of current pressure values. These values are filtered and approximated by dependence. Then, the obtained dependence is interpolated to the end of the regulated time interval. If the interpolated value of the differential pressure ⁇ pi of the specified threshold value is exceeded during the current regulated interval, this event is remembered.
- the next current pressure value is measured and a new matrix of current pressure values shifted by the ⁇ t interval relative to the previous one is formed. Filtration, approximation, interpolation, and comparison of the interpolated differential pressure ⁇ Pj +1 with a threshold value are repeated using traditional analytical models or neural networks.
- the number of memorized events is increased by one. If this condition is not met, the number of memorized events is reset.
- the present invention is applicable to the operation of gas pipelines for controlling emergency shut-off systems for valves when the pumping modes deviate from the normal flow.
- Using the proposed method for controlling emergency shut-off valve systems for gas mains makes it possible to increase the reliability of the emergency shut-off control signal when pumping modes deviate from the normal flow by preventing interference from affecting the control system by filtering the measured pressure values by introducing prediction of the process of pressure change by interpolation and by repeatedly checking the trend of pressure reduction.
Abstract
The invention relates to control engineering for gas pipeline valve emergency shutoff systems in the case of deviation of pumping modes from normal process. The inventive method consists in comparing an actual pressure value in the pipeline with the pressure measured a specified time period back and in forming a control action in order to shutoff a valve when the pressure is lowered at a value which is higher than a specified threshold value. The difference from the known methods lies in that the matrixes of current pressure values measured during an interval which is smaller than the specified interval are formed cyclically in a discretisation interval of the pressure measurement, data are filtered and approximated in time by means of traditional analytical models or by neural networks. Afterwards, data is interpolated to the end of the specified time interval, the control action is formed when the interpolated values of the pressure difference of the specified threshold value is higher by number of times corresponding to the number of discretisation intervals remaining before the end of the specified time interval. Said invention increases the reliability and fidelity of the formation of a control signal for the valve emergency shutoff.
Description
Способ управления системой аварийного закрытия кранов магистрального газопровода The method of controlling the emergency shut-off system of valves of the main gas pipeline
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области защиты магистральных газопроводов от утечки газа и может быть использовано при их эксплуатации для прерывания подачи газа в случае отклонения режимов перекачки от нормального течения.The invention relates to the field of protection of gas pipelines from gas leakage and can be used during their operation to interrupt the gas supply in case of deviation of the pumping modes from the normal flow.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известен способ управления открытием и закрытием кранов газопровода, предусматривающий измерение текущего значения давления в газопроводе, сравнение его с эталонным и при расхождении, вызванном утечкой, выработку управляющего воздействия по устранению утечки (RU 95100443 Al, F 17 D 5/00, 10.01.1997). Известны аналогичные способы управления, в которых управляющее воздействие формируют лишь при сохранении выявленного расхождения в течение фиксированного интервала времени (EP 1181967 Al, В 61 D 53/04, 27.02.2002) либо при превышении темпа падения давления заданной величины (JP 9242894, F 16 К 5/06, 16.09.1997).A known method of controlling the opening and closing of gas pipeline valves, which includes measuring the current value of pressure in the gas pipeline, comparing it with a reference and if there is a discrepancy caused by a leak, generating a control action to eliminate the leak (RU 95100443 Al, F 17 D 5/00, 01/10/1997) . Similar control methods are known in which a control action is generated only if the detected discrepancy is maintained for a fixed time interval (EP 1181967 Al, B 61 D 53/04, 02.27.2002) or when the pressure drop rate exceeds a predetermined value (JP 9242894, F 16 K 5/06, 09.16.1997).
Недостатки известных способов связаны с ограниченной областью практического использования, обусловленной малой оперативностью и низкой достоверностью выявления аварийной ситуации.The disadvantages of the known methods are associated with a limited area of practical use, due to the low efficiency and low reliability of identifying an emergency.
Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению является способ автоматического прерывания линии устройством прерывания путем автоматического полного закрытия клапанов линии (Техническая документация шарового крана марки JWS, типа JB - С, 17.07.1981 г. Япония, Осака Токио).The closest technical solution to the present invention is a method for automatically interrupting a line with an interrupt device by automatically completely closing the line valves (Technical documentation for a JWS ball valve, type JB-C, 07.17.1981, Japan, Osaka Tokyo).
Способ заключается в сравнении текущего значения давления в газопроводе со значением давления, измеренным регламентированный
интервал времени назад, и формировании управляющего воздействия на закрытие клапана при снижении давления на величину, превышающую пороговое значение. Для реализации способа на трубопроводе устанавливают защитное устройство для автоматического полного закрытия клапана.The method consists in comparing the current pressure value in the gas pipeline with the pressure value measured regulated the time interval ago, and the formation of the control action on the valve closing when the pressure decreases by an amount exceeding the threshold value. To implement the method, a protective device is installed on the pipeline for automatic complete closure of the valve.
Недостатки указанного способа определяются тем, что в нем:The disadvantages of this method are determined by the fact that it:
- регламентированный интервал задают путем дросселирования газовой струи через отверстие, вследствие чего он становится зависимым от состояния отверстия, а формирование регламентированного интервала времени производится с большой погрешностью;- the regulated interval is set by throttling the gas stream through the hole, as a result of which it becomes dependent on the state of the hole, and the formation of the regulated time interval is made with a large error;
- давление, измеренное регламентированный интервал времени назад, формируют и хранят с помощью газодинамической системы, что вызывает погрешности;- pressure, measured by a regulated time interval back, is formed and stored using a gas-dynamic system, which causes errors;
- шумы давления газа в трубопроводе не фильтруют, что приводит к ложным срабатываниям клапана, в частности, при прохождении волны давления, связанной со сменой режимов перекачки;- the gas pressure noise in the pipeline is not filtered, which leads to false positives of the valve, in particular, when passing a pressure wave associated with a change in pumping modes;
- управляющее воздействие формируют при однократном выполнении условия закрытия клапана в течении регламентированного интервала, что может быть случайным событием и привести к ложному срабатыванию;- the control action is formed upon a single fulfillment of the valve closure condition during the regulated interval, which may be an accidental event and lead to a false response;
- системы блокируют, чем исключают возможность ее автоматического возврата после ложного срабатывания в первоначальное состояние.- the systems block, which excludes the possibility of its automatic return after a false alarm to its original state.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и достоверности управляющего сигнала аварийного закрытия кранов при отклонении режимов перекачки от нормального течения.
Поставленная задача решается тем, что в способе управления системой аварийного закрытия кранов магистрального газопровода, включающем измерение текущего значения давления в газопроводе, сравнение его со значением давления, измеренным регламентированный интервал времени назад, и формирование управляющего воздействия на закрытие крана при снижении давления на величину, превышающую заданное пороговое значение, - циклически через шаг дискретизации измерения давления формируют матрицы текущих значений давления, измеренных на интервале времени, меньшем регламентированного, фильтруют данные и аппроксимируют их традиционными аналитическими моделями или нейронными сетями во времени, интерполируют данные на конец регламентированного интервала времени, а управляющее воздействие формируют при превышении интерполированных значений перепада давления заданного порогового значения число раз, соответствующее количеству шагов дискретизации до конца регламентированного интервала времени.The objective of the present invention is to increase the reliability and reliability of the control signal emergency shut-off valves when the deviation of the pumping modes from the normal flow. The problem is solved in that in the method of controlling the emergency shut-off system of valves of the main gas pipeline, including measuring the current pressure value in the gas pipeline, comparing it with the pressure value measured at a regulated time interval back, and forming a control action on closing the valve when the pressure decreases by an amount exceeding preset threshold value, - cyclically through the sampling step of the pressure measurement form the matrix of the current pressure values measured in the interval less than the regulated time, filter the data and approximate it with traditional analytical models or neural networks in time, interpolate the data at the end of the regulated time interval, and the control action is formed when the interpolated pressure differential values exceed the specified threshold value the number of times corresponding to the number of sampling steps to the end of the regulated time interval.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 проиллюстрирован процесс измерения и интерполяции давления на двух следующих друг за другом шагах итерации. Лучший вариант осуществления изобретенияIn FIG. 1 illustrates the process of measuring and interpolating pressure in two successive iteration steps. The best embodiment of the invention
Предложенный способ управления системой аварийного закрытия кранов магистрального газопровода осуществляют следующим образом.The proposed method for controlling the emergency shut-off system of the valves of the main gas pipeline is as follows.
После превышения падения давления заданной величины (порогового значения) в течение, например, 1 минуты должен быть выработан аварийный сигнал.After exceeding the pressure drop of a predetermined value (threshold value) for, for example, 1 minute, an alarm should be generated.
В соответствии с предложенным способом измеряют давление с дискретностью Δt и сохраняют эти значения в памяти устройства (см. фиг. 1). При получении ni отсчетов за интервал времени, меньший
регламентированного Tper, формируют матрицу текущих значений давления. Данные значения фильтруют и аппроксимируют зависимостью. Затем осуществляют интерполяцию полученной зависимости на конец регламентированного интервала времени. При превышении интерполированного значения перепада давления Δрi заданного порогового значения в течение текущего регламентированного интервала это событие запоминают.In accordance with the proposed method, the pressure is measured with a discreteness Δt and these values are stored in the device memory (see Fig. 1). Upon receipt of ni samples for a time interval shorter regulated by T per , form a matrix of current pressure values. These values are filtered and approximated by dependence. Then, the obtained dependence is interpolated to the end of the regulated time interval. If the interpolated value of the differential pressure Δpi of the specified threshold value is exceeded during the current regulated interval, this event is remembered.
Через интервал дискретизации Δt производят измерение очередного текущего значения давления и формируют новую матрицу текущих значений давления, смещенную на интервал Δt по отношению к предыдущей. Операции фильтрации, аппроксимации, интерполяции и сравнения интерполированного значения перепада давления ΔPj+1 с пороговым значением повторно производятся с использованием традиционных аналитических моделей или нейронных сетей.Through the sampling interval Δt, the next current pressure value is measured and a new matrix of current pressure values shifted by the Δt interval relative to the previous one is formed. Filtration, approximation, interpolation, and comparison of the interpolated differential pressure ΔPj +1 with a threshold value are repeated using traditional analytical models or neural networks.
При превышении указанного перепада давления порогового значения количество запоминаемых событий увеличивают на единицу. При невыполнении этого условия количество запоминаемых событий обнуляют.If the specified pressure drop exceeds the threshold value, the number of memorized events is increased by one. If this condition is not met, the number of memorized events is reset.
При достижении количества превышений перепада давления заданного порогового значения определенное число раз, соответствующее количеству шагов дискретизации n2 до конца регламентированного интервала времени, формируют управляющее воздействие на систему аварийного закрытия кранов магистрального газопровода.Upon reaching the number of excesses of the pressure drop of a predetermined threshold value, a certain number of times corresponding to the number of sampling steps n 2 up to the end of the regulated time interval form a control action on the emergency shut-off system of the gas pipeline valves.
Настоящее изобретение применимо при эксплуатации магистральных газопроводов для управления системами аварийного закрытия кранов при отклонении режимов перекачки от нормального течения.
Использование в промышленностиThe present invention is applicable to the operation of gas pipelines for controlling emergency shut-off systems for valves when the pumping modes deviate from the normal flow. Industrial use
Использование предложенного способа управления системами аварийного закрытия кранов магистральных газопроводов позволяет повысить достоверность управляющего сигнала аварийного закрытия кранов при отклонении режимов перекачки от нормального течения за счет предотвращения влияния помех на систему управления, вследствие фильтрации измеренных значений давления, за счет введения прогнозирования процесса изменения давления путем интерполяции и за счет многократной проверки тенденции снижения давления.
Using the proposed method for controlling emergency shut-off valve systems for gas mains makes it possible to increase the reliability of the emergency shut-off control signal when pumping modes deviate from the normal flow by preventing interference from affecting the control system by filtering the measured pressure values by introducing prediction of the process of pressure change by interpolation and by repeatedly checking the trend of pressure reduction.
Claims
Формула изобретенияClaim
Способ управления системой аварийного закрытия кранов магистрального газопровода, включающий измерение текущего значения давления в газопроводе, сравнение его со значением давления, измеренным регламентированный интервал времени назад, и формирование управляющего воздействия на закрытие крана при снижении давления на величину, превышающую заданное пороговое значение, отличающийся тем, что циклически через шаг дискретизации измерения давления формируют матрицы текущих значений давления, измеренных на интервале времени, меньшем регламентированного, фильтруют данные и аппроксимируют их традиционными аналитическими моделями или нейронными сетями во времени, интерполируют данные на конец регламентированного интервала времени, а управляющее воздействие формируют при превышении интерполированных значений перепада давления заданного порогового значения число раз, соответствующее количеству шагов дискретизации до конца регламентированного интервала времени.
A method for controlling the emergency shut-off system of valves of a main gas pipeline, including measuring the current value of pressure in the gas pipeline, comparing it with the pressure value measured at a regulated time interval ago, and generating a control action on closing the valve when the pressure decreases by an amount exceeding a predetermined threshold value, characterized in that cyclically through the sampling step of the pressure measurement form the matrix of current pressure values measured on an interval of time less than lamentirovannogo filtered data and the approximate them by conventional analytical models or neural networks in time, are interpolated data at the end of the regular time interval, and the control action is formed in excess of the interpolated predetermined threshold pressure differential values of the number of times corresponding to the number of sampling steps until the end of the regular time interval.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2003/000211 WO2004111529A1 (en) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Method for controlling a gas pipeline valve emergency shutoff system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2003/000211 WO2004111529A1 (en) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Method for controlling a gas pipeline valve emergency shutoff system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2004111529A1 true WO2004111529A1 (en) | 2004-12-23 |
Family
ID=33550541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2003/000211 WO2004111529A1 (en) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | Method for controlling a gas pipeline valve emergency shutoff system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2004111529A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796466A (en) * | 1987-02-17 | 1989-01-10 | Ed Farmer | System for monitoring pipelines |
| US5272646A (en) * | 1991-04-11 | 1993-12-21 | Farmer Edward J | Method for locating leaks in a fluid pipeline and apparatus therefore |
| RU2199145C1 (en) * | 2002-04-11 | 2003-02-20 | ООО "НТ-Центр" | Procedure controlling system of emergency shut-off of cocks in gas main |
-
2003
- 2003-06-16 WO PCT/RU2003/000211 patent/WO2004111529A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796466A (en) * | 1987-02-17 | 1989-01-10 | Ed Farmer | System for monitoring pipelines |
| US5272646A (en) * | 1991-04-11 | 1993-12-21 | Farmer Edward J | Method for locating leaks in a fluid pipeline and apparatus therefore |
| RU2199145C1 (en) * | 2002-04-11 | 2003-02-20 | ООО "НТ-Центр" | Procedure controlling system of emergency shut-off of cocks in gas main |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9182052B2 (en) | Method and apparatus for controlling gas flow via a gas shut-off valve assembly | |
| Ye et al. | Weighted least squares with expectation-maximization algorithm for burst detection in UK water distribution systems | |
| US6675110B2 (en) | Testing valve assemblies | |
| US8265794B2 (en) | Knowledge based valve control method | |
| US9080923B2 (en) | Method for checking the leakproofness of safety valves | |
| CA2447001A1 (en) | Method for detecting broken valve stem | |
| US7231827B2 (en) | Pressure transducer | |
| EA024606B1 (en) | Clustered wellhead trunkline protection and testing system with esp speed controller and emergency isolation valve | |
| US20130060485A1 (en) | Method for automatically operating a measuring device for measuring particles in gases | |
| WO2004111529A1 (en) | Method for controlling a gas pipeline valve emergency shutoff system | |
| RU2199145C1 (en) | Procedure controlling system of emergency shut-off of cocks in gas main | |
| JP2763081B2 (en) | Inspection method of return leak in fluidic gas meter with micro flow sensor | |
| JPH0421919B2 (en) | ||
| JP2005207965A (en) | Gas cut-off method, and gas cut-off device | |
| JP3109210B2 (en) | Ignition flow rate detector | |
| JP3737861B2 (en) | Gas shut-off device | |
| JP3239331B2 (en) | Gas pipe leakage inspection method and apparatus | |
| JPH0518607Y2 (en) | ||
| JP3527345B2 (en) | Shut-off valve control device for gas meter | |
| JPH08189850A (en) | Gas meter | |
| JP7117965B2 (en) | Gas meter and gas meter control method | |
| JPH11132819A (en) | Gas meter | |
| JP3021745B2 (en) | Gas pipe leak detector | |
| JPH07225616A (en) | Mass flow controller with reverse current preventing function | |
| JP3456611B2 (en) | Reset method and apparatus for microcomputer fluidic gas meter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |