«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Расчетная методика определения мест установки датчиков при мониторинге деформаций трубопровода

УДК: 622.691.4.004.53
DOI: 10.33285/1999-6934-2022-1(127)-91-95

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: магистральный газопровод, техническое диагностирование, напряженно-деформированное состояние, волоконно-оптические датчики, автоматизированный мониторинг

Аннотация:

Развитие методов непрерывного диагностирования и внедрение их с целью контроля технического состояния магистральных газопроводов требуют формирования научно-методической базы для построения систем автоматизированного мониторинга. Уникальность каждого объекта обследования требует тщательного анализа всевозможных факторов, влияющих на его техническое состояние, что препятствует созданию какого-либо унифицированного подхода. В настоящее время открытым остается вопрос определения измерительных комплексов, формирующих нижний уровень таких автоматизированных систем, – выбор методов и средств измерения, установка их на объекте мониторинга в объеме, который гарантирует построение корректной адекватной модели для расчета, анализа и прогнозирования его напряженно-деформированного состояния. В статье подчеркивается актуальность применения точечных волоконно-оптических датчиков деформации и рассматривается вопрос определения местоположения измерительных средств, которые требуется установить на надземном участке балочного трубопровода без компенсации удлинения для осуществления его мониторинга. Описаны основные элементы напряженного состояния трубопровода, которое изменяется от начального, возникающего во время его монтажа, до эксплуатационного. Решение вопроса по установке необходимого и достаточного числа датчиков предлагается как определение координаты по оси трубопровода, где деформация установленного i-го датчика (розетки), вызванная возможным критическим перемещением в месте установки соседнего (i + 1)-го датчика (розетки), будет соизмерима его чувствительности.

Список литературы:

1. Ляпичев Д.М., Лопатин А.С. Мониторинг технического состояния газопроводов: учеб. пособие. – М.: РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2021. – 216 с.
2. Ляпичев Д.М., Житомирский Б.Л. Современные подходы к организации мониторинга напряженно-деформированного состояния технологических трубопроводов компрессорных станций // Газовая пром-сть. – 2016. – № 11(745). – С. 46–53.
3. Ляпичев Д.М., Лопатин А.С., Никулина Д.П. Мониторинг напряженного состояния газопроводов как необходимый элемент контроля коррозионного растрескивания // Науч.-техн. сб. Вести газовой науки. – 2019. – № 3(40). – С. 112–117.
4. Расчетно-экспериментальное обоснование эффективности применения систем мониторинга газопроводов для достоверной оценки их технического состояния / В.И. Бородин, Д.М. Ляпичев, Р.Е. Шепелев, Д.П. Никулина // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2019. – № 2(110). – С. 28–33. – DOI: 10.33285/1999-6934-2019-2(110)-28-33
5. Слепухов А.В. Обзор применения волоконно-оптических датчиков в нефтегазовой промышленности // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2018. – № 6. – С. 5–10. – DOI: 10.30713/0132-2222-2018-6-5-10
6. Перов С.Л., Сорокин А.В. Технические решения по повышению надежности технологических трубопроводов УПГТ // Газовая пром-сть. – 2017. – № 1(747). – С. 68–73.
7. Применение комплексного подхода к разработке автоматизированных систем мониторинга технического состояния трубопроводов и оборудования компрессорных станций / Б.Л. Житомирский, Д.М. Ляпичев, М.М. Адмакин [и др.] // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. – 2018. – № 12. – С. 30–33. – DOI: 10.30713/0132-2222-2018-12-30-33
8. Камерштейн А.Г. Условия работы стальных трубопроводов и резервы их несущей способности. – М.: Стройиздат, 1966. – 243 с.
9. Бородавкин П.П., Березин В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов: 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1987. – 471 с.
10. Кинасошвили Р.С. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1975. – 384 с.
11. Федотов М.Ю. Развитие технологии оптического контроля конструкций из ПКМ волоконно-оптическими датчиками: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.11.13. – М., 2019. – 24 с.