В настоящей статье рассматривается один из наиболее распространенных методов постоянного контроля, реализуемый алгоритмами систем обнаружения утечек – метод гидравлической локации. Задачами авторов являются исследование условий применимости метода, формирование научно обоснованных критериев принятия решения о возникновении утечки и критериев оценки адекватности результатов, полученных с использованием метода, при проведении натурных испытаний. Разработаны статистические критерии установления факта утечки в нефтепроводе для метода гидролокации, рассчитан доверительный интервал местоположения утечки. Впервые предложена аналитическая зависимость доверительного интервала местоположения утечки от потерь давления, вызванных утечкой. Для обоснования зависимости проведены серии вычислительных экспериментов. В результате составлен алгоритм определения точности локализации утечки в зависимости от параметров оснащенности трубопровода средствами измерения давления. Ключевые слова: обнаружение утечек, координата утечки, алгоритмы принятия решений, оценка достаточности оснащенности, система контроля режимов, система обнаружения утечек, утечки нефти, потери давления In this paper, we consider one of the most common methods of continuous monitoring using algorithms of leakage detection systems – hydraulic location method. The author’s goal is to study the method applicability conditions, to develop scientifically valid criteria for deciding on the occurrence of leakage and criteria for assessing adequacy of the results obtained using the method during field tests. Statistic criteria were developed for establishing the fact of leakage when sonar method is used, confidence interval of the leakage location was calculated. For the first time, an analytical dependence of leakage location confidence interval on pressure loss caused by the leakage is proposed. To substantiate the dependence, a series of computational experiments were conducted. As a result, an algorithm has been developed for determining accuracy of leakage localization depending on the degree of availability of pipeline pressure measuring instruments.

Достоверность работы волоконно-оптических систем мониторинга возникновения утечек является одной из актуальных проблем в рамках задачи обеспечения надежности магистральных трубопроводов. В статье рассмотрены основные принципы работы таких систем. Установлено, что при возникновении утечки из трубопровода источниками шума являются процессы гидродинамической кавитации и турбулентности. Создаваемый утечкой шум содержит широкий спектр частот с различными максимумами и генерирует виброакустические колебания, которые, распространяясь в грунте, поглощаются и изменяют частотный состав. Интенсивность поглощения шума определяется характеристиками грунта. С целью оценки параметров оптоволоконной системы мониторинга трубопровода по виброакустическому принципу, при которых возможна ее достоверная работа, построена модель распространения в грунте акустического шума, возникающего при утечке жидкости, с последующей его регистрацией на волоконно-оптическом кабеле. На основании полученной модели определены характеристики грунтов, при которых рассматриваемые системы мониторинга могут идентифицировать утечки из трубопровода по спектральному портрету. Reliability of operation of fiber-optics systems for leakage occurrence monitoring is one of the actual problems within a challenge to ensure main pipelines reliability. The main principles of such systems operation are considered in the paper. It is established that in case of occurrence of leakage from a pipeline, hydrodynamic cavitation and turbulence processes are noise sources. Noise generated by leakage has a wide spectrum of frequencies with various maximums and generates vibroacoustic oscillations that are absorbed and change their frequency content while propagating in the soil. Intensity of noise absorption is determined by soil characteristics. To assess parameters of fiber-optics systems for pipelines monitoring by the vibroacoustic principle, under which system reliable operation is possible, a model of acoustic noise propagation in the coil is generated for the noise occurred in case of liquid leaks with noise further recording on a fiber-optics cable. Based on the obtained model, required soil parameters are assessed, under which the considered monitoring systems could identify leaks from pipelines by a spectral portrait.