СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

К. Н. Абдрахманова, Ю. Ю. Петицкая, Р. Ф. Алянин, Д. Ю. Валекжанин

Аннотация


Введение В связи с износом магистральных систем трубопроводного транспорта первостепенное значение приобретает проблема совершенствования комплексных методов их технического диагностирования. В статье приведен анализ методов диагностики магистральных трубопроводов, рассмотрены визуальный, ультразвуковой, магнитный, капиллярный методы, а также перспектива развития цифровых технологий в данной сфере. Важно, что каждый из существующих методов диагностики позволяет выявлять только определенные параметры дефектов. К основным задачам при использовании таких методов относится оценка коррозионного и напряженно-деформированного состояния трубопроводов, что непосредственно связано с определением ресурса эксплуатации. Одним из подходов к определению ресурса эксплуатации является применение моделирования и цифровых технологий. Возможность объединять и анализировать полученную в процессе диагностики информацию, неразрывно связанную с особенностями эксплуатации, проведение расчетов, при помощи компьютерных программ являются ценным достижением современности. Цели и задачи Анализ комплекса диагностических работ, в который входят: о обнаружение внутренних и внешних дефектов поверхностей труб; о измерение (определение) геометрических параметров дефектов; о обнаружение утечки; о выявление нарушений охранных зон магистральных трубопроводов; о проверка состояния электрохимической защиты и ее эффективности; о измерение механической деформации и смещения участков магистрального трубопровода; о проверка состояния трубопроводной арматуры; о определение состояния оболочки и глубины прокладки магистрального трубопровода; о измерение толщины стенки трубопровода и твердости металла; о определение погрешностей геометрии труб. Результаты Предложены методы оптимизации диагностики магистральных трубопроводов, заключающиеся в комплексном подходе к диагностике внутренней поверхности магистрального трубопровода с применением метода акустической эмиссии, позволяющим: о выявлять опасные перебои в производстве и эксплуатации на ранней стадии и предотвращать их развитие до критического уровня; о определять степень риска обнаруженных дефектов; о провести 100 % осмотр диагностируемой зоны, включая зоны, недоступные для визуального контроля; о оценивать оставшийся срок службы трубопровода на основе информации о существующих сбоях и повреждениях. Рассмотрены перспективные возможности применения цифровых технологий для оптимизации процесса диагностики и осуществления мониторинга.

Ключевые слова


диагностика;магистральный трубопровод;методы оптимизации диагностики магистральных трубопроводов;цифровые технологии;diagnostics;main pipeline;methods for optimizing diagnostics of main pipelines;digital technologies;

Полный текст:

PDF

Литература


Патон Б.Е., Семенов С.Е., Рыбаков А.А. О старении и оценке состояния металла эксплуатируемых магистральных трубопроводов // Автоматическая сварка. 2000. № 7. С. 2-12.

Харионовский В.В. Диагностика и ресурс магистральных трубопроводов: состояние и перспективы // Газовая промышленность. 1995. № 11. С. 28-30.

Barreto C.V., Gonçalves L.F., Azevedo L.F. Optimization of Pump Energy Consumption in Oil Pipelines // Pipeline Technologies - 2004: Materials of International Pipeline Conference. Calgary, Alberta, Canada. 2004. Vol. 1-3. Paper No. IPC20040385. P. 23-27.

Климов П.В., Валекжанин Д.Ю. Некоторые особенности развития стресс-коррозионных трещин // Энергоэффективность. Проблемы и решения: матер. XI Всеросс. науч.-практ. конф. Уфа: ИПТЭ РБ, 2011. С. 179-180.

Павлова З.Х., Азметов Х.А., Абдрахманов Н.Х., Павлова А.Д. Оценка и обеспечение безопасности эксплуатации нефтегазопроводов в условиях нестационарности технологических параметров // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 1. С. 132-139.

Валекжанин Д.Ю. Контроль структурных изменений и напряженного состояния металла трубопроводов магнитными методами // Проблемы и методы обеспечения надёжности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: матер. науч.-практ. конф. Уфа: ИПТЭ РБ, 2013. С. 184-185.

Абдрахманова К.Н., Дягилев И.А., Абдрамхманов Н.Х., Шайбаков Р.А. Проблемы защиты от коррозии при эксплуатации трубопроводных систем и оборудования нефтегазовой отрасли // Безопасность техногенных и природных систем. 2020. № 3. С. 39-46. DOI: 10.23947/2541-91292020-3-39-46.

Абдрахманов Н.Х., Азметов Х.А., Павлова А.Д., Закирова З.А., Басырова А.Р. Cовременные методы и средства обеспечения безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2017. № 6. С. 192-206. URL: http://ogbus.ru/ issues/6_2017/ogbus_6_2017_p192206_AbdrakhmanovNKh_ru.pdf (дата обращения: 23.10.2020). DOI: 10.17122/ogbus-2017-6-192-206.

Абдрахманов Н. X., Емельянова И.Н., Шавалеев Д.А. Эффективность акустикоэмиссионного контроля при диагностировании технического состояния технологического оборудования ОАО «Газпромнефтехим Салават» // Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах. Технический надзор, диагностика и экспертиза: матер. науч.-практ. конф. Уфа: Издво УГНТУ, 2012. С. 5-16.

Абдрахманов Н.Х., Шайбаков Р.А., Леонов О.А., Абдрахманова К.Н., Басырова А.Р. Акустико-эмиссионный метод контроля с использованием низкотемпературного нагружения при диагностировании нефтегазового оборудования // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2019. № 6. С. 6-24. URL: http://ogbus.ru/files/ ogbus/issues/6_2019/ogbus_6_2019_p6-24.pdf (дата обращения: 23.10.2020). DOI: 10.17122/ogbus2019-6-6-24.

Баранов В.М., Гриценко А.И., Карасевич А.М. Акустическая диагностика и контроль на предприятиях топливно-энергетического комплекса. М.: Наука, 1998. 303 с.

Федосов А.В., Вадулина Н.В., Хафизова Д.Ф., Абдрахманова К.Н. Диагностирование вертикальных стальных резервуаров как инструмент повышения безопасности эксплуатации объектов нефтегазовой отрасли // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 12. С. 75-81. ta, Canada, 2004, Vol. 1-3, Paper No. IPC2004-0385, pp. 23-27.

Кузьмин А.Н., Жуков А.В., Журавлев Д.Б. Акустико-эмиссионная диагностика магистральных трубопроводов с применением тензометрии // В мире неразрушающего контроля. 2002. № 4 (18). С. 60-62.

Галлямов А.К., Черняев К.В., Шаммазов А.М. Обеспечение надёжности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1997. 600 с.

Недзведская О.В., Буденков Г.А., Котоломов А.Ю. Количественные оценки возможностей неразрушающего контроля на базе явления акустической эмиссии // Дефектоскопия. 2001. № 5. С. 50-67.

Харебов В.Г., Жуков А.В., Кузьмин А.Н. Практическая оценка метода акустической эмиссии на технологических газопроводах // В мире неразрушающего контроля. 2008. № 3 (41). С. 2426.

Xiaohuri Chen, Shuang Fang, Haofeng Chen Stress Concentration Factor and Fatigue Analysis of a Lateral Nazzle with Local Wall Thinning // Engineering Failure Analysis. 2019. Vol. 105. P. 289-304. DOI: 10/1016/j.engfailanal.2019.07/004.

Abdrakhmanova K.N. Possibilities of an Object Digital Twin Application in Order to Extend and Predict Safe Operation Resource // Materials of the International University Science Forum. Toronto, Canada. 2020. P. 182-186.

Abdrakhmanova K.N., Fedosov A.V., Idrisov I.R., Danieva I.R., Valeeva R.R. Review of Modern Software Complexes and Digital Twin Concept for Forecasting Emergency Situations in Oil and Gas Industry // Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations: Materials of IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Krasnoyarsk, Russia. 2020. P. 32078. DOI: 10/1088/1757-899X/862/3/032078.

Абдрахманова К.Н., Федосов А.В., Идрисова К.Р., Даниева И.Р., Валеева Р.Р. Обзор современных программных комплексов и концепция цифрового двойника для прогнозирования аварийных ситуаций на объектах нефтегазовой отрасли // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2020. № 3. С. 71-91. URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/3_2020/ogbus_3_2 020_p71-91.pdf (дата обращения: 23.10.2020). DOI: 10.17122/ogbus-2020-3-71-91.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2021-1-100-110

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2021 К. Н. Абдрахманова, Ю. Ю. Петицкая, Р. Ф. Алянин, Д. Ю. Валекжанин

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.