CC BY
2
УДК 622.691
Медунов В.В.
Тюменский индустриальный университет
Россия, г. Тюмень
СОВМЕСТНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДА
Аннотация: Рассмотрена и проанализирована возможность использования комбинированного метода диагностики ТП.
Ключевые слова: трубопроводный транспорт, диагностика, оптоволоконная система, ультразвуковые датчики, комбинированная система.
Medunov V. V.
Tyumen industrial University Russia, Tyumen
JOINT APPLICATION OF METHODS FOR DIAGNOSING THE TECHNICAL CONDITION OF THE PIPELINE
Abstract: The possibility of using the combined method for the diagnosis of TP is considered and analyzed.
Key words: pipeline transport, diagnostics, fiber optic system, ultrasonic sensors, combined system.
В последнее время на магистральных трубопроводах увеличилось число аварий, возникающих в результате внешнего механического воздействия на линейную часть трубопровода, включающего силовое воздействие механическими средствами, несанкционированное и преднамеренное действие с целью хищения транспортируемых продуктов.
Мониторинг системы трубопроводов — комплексная задача, так как объекты системы имеют большую географическую протяженность и подвержены негативным воздействиям окружающей среды. Контроль системы трубопроводов позволяет обеспечить непрерывный мониторинг давления и температуры в трубопроводе, а также регистрировать утечки и повреждения системы, но в значительной мере, снижает риск возникновения аварии при транспортировке нефти и газа.
Улучшение мониторинга систем транспорта, позволит в значительной степени повысит анализ, оценку и прогнозирование дефектов различного рода на трубопроводном транспорте.
Оптоволоконные кабели, которые используются для передачи информации, могут быть использованы в качестве датчиков для системы мониторинга. Деформация оптоволоконного кабеля изменяет оптические параметры кабеля и характеристики излучения, проходящего через волокно. Волоконно-оптические системы (ВОС) невосприимчивы к электромагнитным помехам, что позволяет использовать их в условиях высоких электромагнитных шумов.
Волоконно-оптическая система применяется для контроля за
географически протяженными объектами, например, это могут быть магистральные трубопроводы, периметры удаленных военных и промышленных объектов, а также объектов, представляющих повышенную опасность для жизнедеятельности человека.
В настоящее время технологии, применяемые в оптоволоконных датчиках, позволяют измерять температуру, давление, расстояние, положение в пространстве, деформацию, колебания, ускорение, массу, уровень жидкости, звуковые волны, электромагнитное поле, дозу радиационного излучения, концентрацию газа и т.д. Сигналы датчиков обрабатываются специальными контроллерами, которые формируют сигнал тревоги.
Система обнаружения утечек и контроля активности базируется на параметрах волоконно-оптической системы. Она работает по принципу превентивной защиты, а не фиксирует уже состоявшее событие, т.е. система позволяет предотвратить негативное воздействие на объект мониторинга. Некоторые технические параметры приведены ниже:
1. Климатические зоны применения — любые;
2. Тип ограждения — любые виды ограждения;
3. Восприимчивость к эл/магнитным помехам— абсолютная невосприимчивость к любым;
4. Наработка на отказ — 50 000 час.
Система состоит из источника лазерного излучения, входящего в состав передатчика, чувствительного волоконно-оптического элемента (оптоволоконного кабеля), фотодетектора с блоком первичной обработки сигнала, блока преобразования в цифровой код, алгоритмического анализатора информации, формирующего сигнал тревоги.
В ультразвуковых дефектоскопах используются эхо-метод и теневой методы контроля. Эхо-метод основан на подаче импульсов и измерении эхо -сигналов. Принцип действия заключается в отправке ультразвукового сигнала в виде импульса от дефектоскопа к объекту исследования, при этом фиксируется интервал времени прихода эхосигналов, отраженных от дефектов. Метод позволяет обнаруживать поверхностные и глубинные дефекты с различной ориентировкой.
Достоинства и недостатки использования ультразвуковых дефектоскопов.
Достоинства:
1. Контроль может осуществляться практически из любых материалов;
2. Широкая распространенность метода.
Недостатки:
1. Высокие требования к состоянию поверхности исследуемого тела (тип, габариты, форма);
2. Стоимость сравнительно высокая;
3. Время контроля от среднего до длительного;
4. Надежность оборудования среднее.
Система контроля активности трубопроводов имеет три степени защиты.
Проверка первой степени защиты системы обеспечивает отбраковку сторонних (природных) воздействий, сохраняя оптимальные расстояния локации воздействий. Тем самым система имеет высокую стойкость к ложным срабатываниям. Чувствительность системы легко может быть адаптирована к каждым конкретным условиям с сохранением всех технических характеристик. На данном этапе система определяет место и силу воздействия на контролируемый участок. Выявляется точка воздействия. Включается состояние предварительной тревоги.
Проверка второй степени защиты системы обеспечивает анализ временного отрезка с целью определения характеристики спектра воздействия и его принадлежности. Помимо контроля виброакустического поля объекта для определения потенциального внешнего воздействия на контролируемом участке также производится мониторинг температурного поля, что позволяет выявить утечку флюида любой интенсивности.
Проверка третьей степени защиты системы обеспечивает контроль длительности воздействия.
Комбинирование волоконно-оптической системы и ультразвуковых датчиков позволит более детально проводить диагностику и своевременно реагировать на опасные тенденции в виде постепенного увеличения коррозии, гофры и т.д., которые можно оперативно выявить, локализовать, и тем самым, избежать аварийных ситуаций.
Использованные источники:
1. Диагностика магистральных трубопроводов. [Электронный ресурс]; Дата публикации: 17.06.2014 г. Режим доступа: Ы1р://ргот-nadzor.ru/content/diagnostika-magistralnyh-truboprovodov.
2. Данные и сфера деятельности ЦТД «Диаскан» (ОАО Центр технической диагностики «Диаскан»), ПАО «Транснефть» [Текст], 2014 г.
3. СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*.
4. Министерство энергетики Российской Федерации: официальный сайт. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://minenergo.gov.ru.
5. Бодрова Е.В., Калинов В.В. О концептуальных подходах к исследованию роли нефтегазового комплекса в российской модернизации // В мире научных открытий. 2015. № 5.5 (65). С. 1570-1582. - Текст : непосредственный.
6. Гордеев Д. Межтопливная конкуренция в электрогенерации: уголь или газ // Экономическое развитие России. 2016. № 4. С. 48-53. - Текст : непосредственный.
