Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

Глава 11

связью

§ 11.1. Общие положения

Основным требованием, предъявляемым к газопроводам, является непрерывность транспорта газа. Магистральный газопровод представляет собой комплекс технологически связанных сооружепий. Он должен иметь единое централизованное управление, которое требует в свою очередь четко и бесперебойпо работающих Средств связи.

Общие требования к технологической связи магистральных газопроводов, утвержденные Министерством газовой промышленности СССР в 1966 г., были сформулированы с учетом сложившихся к этому времени структуры и методов управления технологическими процессами. Основным видом связи на газопроводах до недавнего времени были воздушные липии связи.

За период 1967-1976 гг. были построены мощные газотранспортные системы, создана единая система газоснабжения европейской части СССР и Урала и соответственно повысились требования к системам связи, обеспечивающим оперативное управление всеми работами на газопроводах. Воздушные линии связи все меньше удовлетворяют возросшим требованиям к каналам связи. В настоящее время в основном строятся кабельные, а в малообжитых и труднодоступных районах - радиорелейные липии связи (РРЛ-свяаи). И те и другие обеспечивают паиболее постоянные во времени и почти пе зависящие от внешней среды электрические параметры каналов передачи. Последнее обстоятельство особенно важно для впедрения телеграфной связи и системы телемеханики, а также для создания автоматизированной системы управления газопроводами.

Начавшееся совершенствование системы транспорта и распределения газа выдвигает новые требования к системе связи. Важнейшим из них является гибкость системы связи, т. е. позмоншость быстрого образования новых и переключения имеющихся пучков и направлений, что обеспечивается на кабельных и РРЛ использованием многоканальной аппаратуры, создающей большое количество телефонных каналов и возможность их резервирования.

Большое число телефонных каналов на имеющихся линиях связи no3j волит выделить потребное количество каналов для телефонной и телеграфной связи, телемеханизации газопроводов и внедрения автоматизированной системы управления в целом.

В настоящее время в управлении магистральными газопроводами определились следующие виды телефопной связи:

1) магистральная телефонная Мингазпрома с производственными объединениями (ПО), а также меягду соседними ПО;

2) технологическая дальняя ПО с линейно-производственными управлениями (ЛПУ), а;также ПО с КС без ЛПУ и между соседними ЛПУ;

3) липейпо-производствепная телефонная ЛПУ с КС, ГРС, ремонтно-аксплуатационными пунктами и ремонтно-восстановительными бригадами,

• Поскольку системы связи на магистральных газопроводах и нефтепроводах идентичны, в настоящей главе принципы иостроения связи на нефтепроводах не рассматриваются.

находящимися на трассе газопровода и отводов от него, а также между соседними КС;

4) местная телефонная между абонентами местной телефонной станции любого объекта газопровода.

§ 11.2. Дальняя связь

Кабельные линии связи. На трубопроводах ведется строительство большого числа кабельных липий связи с использованием симметричных и коаксиальных кабелей. При проектировании линий связи на трубопроводах основной задачей является выбор паиболее эффективной системы связи, т. е. определение типа липни и аппаратуры уплотнения. Правильно выбранная система связи позволяет получить необходимое количество каналов между пунктами трубопровода и обеспечивает высококачественную передачу всех видов информации.

Несмотря па спеДифяку связи на трубопроводах (наличие большого числа пунктов с выделением каналов, разнообразие видов связей и т. д.), линии связи должны соответствовать эталонной цепи, рекомендованной. Международным консультативным комитетом телефонии и телеграфии (МККТТ).

В соответствии с принятыми нормами средняя псофометрическая мощность шума в канале эталонной кабельной цепи длиной 2500 км, определенная в точке с нулевым относительным уровнем, не доляша превышать 10 ООО пвт. При этом принимают, что 75% от общей нормы шумов приходится на шумы линейного тракта. Следовательно, на шумы от переприемных и окопечпых станций приходится 2500 пвт, т. е. 1 пвт на 1 км линии. Для соблюдения этой нормы на кабельных линиях трубопроводов большой протяженности следует принять принцип, в соответствии с которым часть цепей используется для создания магистральных высокочастотных систем передачи между Мипгаз-пролшм и ПО, а другая часть ~ для распределительных высокочастотных систем с выделениями или персприемами па ЛПУ и КС. При этом жесткое соблюдепие нормы шумов (1 пвт на 1 км) необходимо на магистральпых высокочастотных системах, тогда как на распределительных допустимо некоторое увеличение шумов.

Долгое время на линиях связи трубопроводов применялись исключительно симметричные кабели н соответствующая им аппаратура уплотнения. В настоящее время выпуск симметричных кабелей сокращается. В связи с тем что затраты свинца и меди на производство двух симметричных кабелей (двухкабельные системы К-60П, V-60E и т. д.) превышают таковые на производство тонкого коаксиала. Междуведомственный координационный совет по созданию Единой автоматизированной системы связи (ЕАСС) рекомендовал Применение коаксиальных кабелей. Для уплотнения симметричных кабелей используют системы К12 -f- 12 и К-60П.

Аппаратура К 12 -f- 12 предназначена для уплотнеппя пар симметричных кабелей типов МКС 4 X 4 X 1,2; МКПБ (МКВБ) 1 X 4 X 1,2; МКПАБ 7 X 4 X 1,05; КСПП 1 X 4 X 1,2; КСППБ, 1 X 4 X 1,2; КСПП 1 X 4 X X 0,9 и КСППБ 1 X 4 X 0,9 двенадцатью телефонными каналами по двух-проводвой двухполосной системе для технологической связи. Она обеспечивает возможность уплотнения одпочетверочного кабеля до 24, а четырех-четверочного - до 96 каналов.

60-капальная система (К-60П) наиболее широко используется на магистральных газопроводах большой протяженпости для уплотнения кабелей МКСБ, МКБ, МКСА. Максимальная длипа связи 12 ,500 км. Для выделения небольшого числа каналов (12-24) применяют стойки выделения каналов *апа СВПГ. Аппаратуру необслуживаемых усилитвяьных пунктов (НУП) Устанавливают в термокамеры вертикального типа. В настоящее время разработаны также горизонтальные цистерны, подобные НУП системы К-1920.

Кроме отечествепных систем уплотнения симметричных кабелей могут применяться зарубежные: чехословацкая КНК-бт (для газопроводов-отводов

и для передачи каналов на короткие расстояния); венгерская ВК-12-3 (12-ка-нальная система по норме шумов удовлетворяет рекомендации МиКТТ 222) и система V-60E (по своим техническим характеристикам близка к аппаратуре К-60П) производства ГДР.

Сутцествующая отечественная система уплотнения малогабаритных коаксиальных кабелей типа К-300 во многих отношениях не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к системам связи на магистральных трубопроводах: опа громоздка, несовершенна в обслуживании, количество каналов на кабеле МКТСБ-4 излишне велико (до 600). Кроме того, кабель МКТСБ-4 содержит всего шесть симметричных пар, что недостаточно для организации всех необходимых низкочастотных связей и телемеханики газопровода.

Система уплотнения, разработанная итальянской фирмой «Теллетра», рассчитана на 300 каналов, предусматривает выделение до 120 каналов на обслуживаемых промежуточных пунктах, размещена на небольшом количестве стоек. Недостатками системы являются отсутствие необходимых элементов для организации связи по трассе и нунивизация симметричных чет--верток в кабеле (кабель фирмы «Пирелли»), что исключает возможность присоединения к ним длинных отводов.

Более перспективны аппаратура системы СМЦ-48 и СМЦ-360 и кабель французского Генерального электрического обп1;ества, специально созданные для обслуживания трубопроводов. Представляют интерес разработки аналогичных систем, ведун1;иеся акционерным обш,еством «Будавокс» (ВНР).

Линейные сооружеипя междугородных кабельных линий. Строительство и монтаж кабельных линий трубопроводов в основном сходны со строительством и монтажом кабельных линий Министерства свя.эи СССР. Особенности строительства линий связи трубопроводов (прокладка кабелей связи через болота, реки, в скальных грунтах) описаны как в трудах ВНИИСТ, так и в гл. 4 и 5 настоящего справочника.

Трасса кабелей, прокладываемых вдоль трубопроводов, фиксируется отдельно, в соответствии с правилами Министерства связи. Замерные столбики (или контрольно-измерительные пункты) должны устанавливаться по визирной линии, проходящей в 10 см (с нолевой стороны) от створа трассы кабельной линии. Подробно вопросы фиксации трассы рассмотрены в работе [131.

§ 11.3. Радиорелейные линии связи

Этот вид связи применим для районов, где по технико-экономическим расчетам строительство и эксплуатация кабельных линий связи сопряжены с большими трудностями и затратами. Для постояпвохгтехнологической связи используются РРЛ, емкость которых определяется количеством служб и сооружений трубопроводов. Кроме того, в стволе РРЛ-связи всегда предусматриваются два канала, один из которых служит для дистанционного управления линейными крана.ми (ЛК), а другой для связи с подвиншыми средствами по трассе газопровода.

Во время строительства и в первый период эксплуатации магистральных трубопроводов применяют одноканальные РРЛ в комплексе с УКВ-радиостанциями.

Для магистральных трубопроводов протяженностью до 800 км строят 24-канальные радиорелейные станции (РРС), а нри протяженности трассы от 800 до 1500 км - 60- или 120-канальныс.

Качественнымп показателями РРЛ-связи служат устозщивость работы линии и отношение сигнал/шум па конце линии, которые определяются по расчетам интервалов. Для установления качества передачи канала телеуправления на интервале между РРС и ЛК необходимо рассчитать отношение сигнал/шум. *

Связь подвижных средств с ближайшей РРС осуществляется с помощью УКВ-радиостанций. Качество этой связи оценивается поверочным расчетом напряжения на входе приемника УКВ-раДиостанций.

Расчет устойчивости работы РРЛ-связи. Для расчета устойчивости РРЛ-связи на продольный профиль наносят высоты подвеса антенн, которые соединяют линией прямой видимости (рис. 11.1). Параллельно этой линии проводят касательную к лшксимальной высоте препятствия интервала. Расстояние между этими линиями - высота просвета Нпр.

Для определения количества препятствий на профиль наносят прямую (линия зоны Френеля), параллельную линии прямой видимости и отстоящую от нее на расстояние, м,

I

6 = уКЛоА.ср, (11.1)

где До - протяженность интервала, м; >.ср ~ средняя длина волны диапазона, м.

Расстояния между точками пересечения линии зоны Френеля с препятствиями (возвышенностями) обозначают Xi и х, а расстояния между препятствиями ~ i.j (см. рис. 11.1). Если (лгх-Ь жз) > xj.jj, то препятствия рассматриваются как одно; если же (жх-f-а:„)< a-i,2 - препятствия рассматриваются как отдельные. При наличии двух или более препятствий интервал рассчитывается отдельно для каждого препятствия.

Длина относительной координаты препятствия

(И.2)

где Ri - расстояние максимальной точки препятствия от начала или конца интервала, км; Яо - протяженность интервала, км.

Высота просвета, м, между линией прямой видимости и наивысшей точкой препятствия при нулевой рефракции, нри которой множитель ослабления равен 1, определяется по номограмме (рис. 11.2) или вычисляется по формуле

Flo - Yj ЛоЛсрЛ: (1 -Я) •

(11.3)

На продольном профиле интервала проводят прямую, параллельную линии прямой видимости и отстоящую от вершины препятствия на расстояние, м,

Ау = аЯо, (11.4)

где а - коэффициент, характеризующий высоту препятствия и зависящий от диапазона частот. В диапазоне дециметровых и сантиметровых волн а = 1 а в диапазоне метровых а = 0,1 -f- 0,5.

Расстояние между точками пересечения этой прямой линией препятствия есть не что иное, как протяженность препятствия г, км.

Относительная протяженность препятствия

1 = г/Яо. (И .5)

Значение параметра (Хо, характеризующего радиус кривизны нрснятствия с учетом геометрии интервала, может быть определено по номограмме (рис, 11.3) пли вычислено по формуле

Цо=/б4ла2/з/л:2 (i /i:)2/i2. (11 g)

По карте радиоклпматического районирования СССР (рис. 11.4) определяют номер климатических районов, но которым проходит трасса связи, •затем в соответствии с номером района выбирают из табл. 11.1 средние значения вертикального градиента диэлектрической проницаемости воздуха gcp и дисперсию а, а из табл. 11.2 - их дополнительные значения. За счет рефракции, обусловленной значением gp, возникает приращение высоты Просвета ЛЯ, м, которое определяется по номограмме (рис. 11.5) или рассчитывается по формуле

ДЯ (gcp) = (л;/4) gcpK (1 ~К). (11.7)

Рис. 11.1. Продольный профиль интервала РРЛ-свизи. Профиль построев в различных масштабах (по горизонтали в вертикали) и с некоторыми искажениями крутизны препятствий.

О 10 20 30 -iO 50 GO 70 СО 30 100 Rqxi

Рис. 11.2. Номогразима для определения Яд.