CC BY
39УДК 65.01
Заев Д.П.
Начальник производственно-технического отдела Управления аварийно-восстановительных работ №3 филиал ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» (Россия, г. Первоуральск)
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ
Аннотация: перспективные методы диагностирования газопроводов - это современное диагностирование технического состояния объектов систем газораспределения с целью максимально возможного точного выявления проблем. Именно диагностическое обеспечение является полным комплексом взаимосвязанных правил, методик, алгоритмов и способов, позволяющих осуществлять проверку состояния объектов на этапах жизненного цикла объекта. Необходимо помнить так же о том, что абсолютно все из существующих на сегодняшний день методик диагностики позволяют выявлять только частные параметры различных дефектов обследуемых объектов, а не дифференцированно оценивать их техническое состояние. В статье рассматриваются перспективные методы диагностирования газопроводов.
Ключевые слова: газопровод, диагностика, эффективность, техническое состояние.
Наибольшее распространение сегодня получили способы диагностики, которые базируются на непосредственном обнаружении и оценке всех дефектов с учётом регистрации любых изменений, касающихся физических параметров транспортируемой среды, имеющих непосредственную связь с изменениями в техническом состоянии. Эти способы условно представлены внутритрубными, контактными, дистанционными и автоматизированными основными группами перспективных методов диагностирования газопроводных сетей.
Внутритрубную диагностику (внутритрубную инспекцию) характеризует наличие комплексного подхода к технологическим операциям, реализуемым посредством внутритрубного пропуска специального устройства - снаряда.
Обследуется линейная часть трубопровода на всём его протяжении в ходе эксплуатации или в рамках послемонтажного контроля с целью выявления различных несовершенств или строительных дефектов стенок, способных потенциально стать причиной аварийных ситуаций и отказа в работе.
Современными концепциями диагностирования является применение во внутритрубной инспекции «интеллектуальных» снарядов, обладающих самым высоким разрешением второго и третьего поколения. В последние годы были разработаны специальные технологии внутритрубной инспекции на труднодоступных участках, включая зоны тройников и пересечений.
В этом плане перспективными стали особые приборные комплексы, размещаемые на роботоризированных тележках самоходного типа (кроулеры). Не меньший интерес с точки зрения методов диагностирования представляет и визуальное обследование всех внутренних частей газопроводов и арматурных систем оптико-волоконными средствами.
Контактные методы представлены диагностикой трубопроводного металла, сварных соединений и изоляции на этапе входного контроля. В последнее время всё чаще применяются наиболее перспективные дистанционные методы с использованием современных приборов, предназначенных для особого неразрушающего контроля.
В условиях наиболее ответственных участков трубопроводных сетей, нуждающихся в постоянном контроле, целесообразно монтировать автоматизированные системы телеметрических комплексов, обеспечивающих получение данных по действительным условиям эксплуатации и взаимодействию с окружающими факторами. В их число входят системы для акустической эмиссии и «интеллектуальные» вставки на тензорезисторах, датчики систем для антикоррозионного мониторинга.
Автоматизированные системы для телеметрического комплекса сбора информации устанавливаются преимущественно на участках примыканий, при наличии сложных дюкерных и надземных переходов, на газопроводных участках в льдистых почвах и вечномёрзлых грунтах. Монтаж перспективных систем для диагностирования требует учёта изменений температурного поля.
В соответствии с первоначальными мерзлотными условиями такие изменения могут являться причиной увеличения глубины при сезонном оттаивании и многолетнего их протаивания или промерзания. По этой причине режимное наблюдение необходимо осуществлять по всей трассе. С целью диагностирования применяется способ аэрокосмического мониторинга[3].
Комплексное исследование объектов в трубопроводных системах осуществляется различными космическими аппаратами, самолётами и вертолётами с учётом электромагнитного излучения для последующей обработки, интерпретации и анализа всех получаемых данных. Благодаря таким перспективным технологиям, базирующимся на дистанционном зондировании, выявляются проблемные участки прокладываемых и уже эксплуатируемых трубопроводов.
В условиях такого аэрокосмического мониторинга особое значение имеет способ орбитальной радиолокации, максимально близкий к оптическим средствам и независящий от облачности[5].
Применение метода многозональной (гиперспектрального типа) фотосъёмки с многочастотной радиолокацией помогает обнаруживать и позиционировать все скрытые подпочвенные объекты, имеющие искусственное (газопроводы) и естественное (карсты) происхождение.
В качестве перспективных методов диагностирования газопроводных систем в настоящее время рассматривается стереофотограмметрия, представляющая собой одновременную обработку всех снимков, формирующих стереопары, для получения объёмных изображений с учётом высотного положения и рельефными элементами. Благодаря цифровой фотограмметрии в
итоге получается ортотрансформирование снимков с координатной привязкой и преобразованием в заданные проекции.
Применение методов цифровой фотограмметрии необходимо для стандартного дешифрирования трасс и всех трубопроводных элементов на любом типе местности. Хорошей согласованностью с таким методом аэрокосмического мониторинга газопроводов отличается способ геопозиционирования с применением современной системы для спутниковой навигации.
Данные системы обладают незначительными размерами и весом, а также предельной простотой, максимально высокой точностью и достойной производительностью, вполне доступной стоимостью осуществляемого обследования сетей и объектов[1].
К числу хорошо себя зарекомендовавших разновидностей баз данных, которыми сохраняются пространственные координаты, относятся современные геоинформационные системы или ГИС, близкие к типам AutoCAD и CorelDraw.
Рисунок 1. ГИС программа для диагностики газопровода
Исследование трубного металла, изоляции и сварных соединений дистанционным методом основывается на диагностике с использованием приборов для неразрушающего контроля. Получаемая в итоге информация имеет вид электрических и световых, а также звуковых и некоторых других сигналов, свидетельствующих о качественных характеристиках объектов в условиях их взаимодействия с разными факторами[2].
В этом плане особое внимание уделяется физическим, геометрическим и функциональным показателям, а также технологическим признакам качества. Снаряды-дефектоскопы - высокопроизводительное оборудование для газопроводных систем, работающее с недостаточно высоким уровнем оценочной достоверности параметров дефектов. Именно обследования методами для локальной диагностики обеспечивается наиболее высокая выявляемость и идентификация обнаруженных дефектов с учётом классификации уровня их потенциальной опасности.
Учитывая сказанное выше вполне можно определиться с объективным выводом - техническое диагностирование магистральных трубопроводных систем достоверно и является экономически целесообразным методом профилактики аварийных ситуаций или прекращения работоспособности.
Имеющая большие потенциальные возможности, перспективная техническая диагностика газопроводов вполне заслуженно занимает ведущее место с точки зрения системы управления строительством или эксплуатацией. Накопленные на сегодняшний день в большом объёме экспериментальные материалы позволяют осуществлять практические мероприятия, которыми минимизируется риск формирования и развития отказов в ходе метода бесконтактной магнитометрии с исследованием перераспределения магнитного поля труб [4].
В зависимости от всех аномалий, присутствующих в напряжённости магнитного поля, локализуются вероятные очаги при наличии дефектов коррозионного и механического типа. Метод основывается на применении
индивидуального магнитного поля трубопровода в условиях динамических и механического типа нагрузок, которые провоцирует статическое и пульсирующее давление газа. Способ востребован не только в эксплуатационном режиме, но и при полном отсутствии в газопроводной сети давления, включая выполнение ремонта и восстановительных работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Алимов С.В. Оптимизация долгосрочного планирования диагностики и ремонта линейной части магистральных газопроводов в Системе управления техническим состоянием и целостностью ГТС ОАО «Газпром» / С.В. Алимов, С.В. Нефёдов, Г.А. Милько-Бутовский, И.Н. Курганова // Вести газовой науки: Управление техническим состоянием и целостностью газопроводов. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2014. - № 1 (17). - С. 5-12.
Мелехин О.Н. Оценка уровня надежности газотранспортной системы в зависимости от планируемых объемов капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов / О.Н. Мелехин, В.Е. Грязин // Вести газовой науки: Управление техническим состоянием и целостностью газопроводов. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2014. - № 1 (17). - С. 13-15. Нефёдов С.В. Модель прогнозирования коррозионной поврежденности магистральных газопроводов и метод прогнозирования роста протяженности коррозионно-опасных участков газопроводов / С.В. Нефёдов, А.Ю. Прокопенко // Вести газовой науки: Управление техническим состоянием и целостностью газопроводов. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2014. - № 1 (17). - С. 22-28.
Сидорочев М.Е. Формирование долгосрочных планов комплексного ремонта технологических трубопроводов компрессорных станций ОАО «Газпром» в условиях неполноты данных об их техническом состоянии / М.Е. Сидорочев, О.В. Бурутин, И.В. Ряховских, А.В. Мельникова, Н.Е. Зорин // Вести газовой науки: Управление техническим состоянием и целостностью газопроводов. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2014. - № 1 (17). - С. 16-21.
Узакова, Л. П. Современные методы и средства технического диагностирования / Л. П. Узакова, Н. О. Каландаров. — Текст непосредственный // Молодой ученый. — 2014. — № 9 (68). — С. 216-218. — URL: https://moluch.ru/archive/68/11669/ (дата обращения: 25.06.2020).
