«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Методические подходы к оптимизации систем мониторинга технического состояния сложных объектов

УДК: 622.691.4:005.584.1
DOI: 10.33285/1999-6934-2022-4(130)-59-63

Авторы:

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

Ключевые слова: автоматизированный мониторинг, техническое диагностирование, напряженно-деформированное состояние, метод конечных элементов, оценка эффективности

Аннотация:

Применение систем мониторинга технического состояния сложных технологических комплексов, например, магистральных трубопроводов, позволяет увеличить глубину и достоверность диагностирования, повысить вероятность выявления и предотвращения аварийных отказов. В статье рассматриваются методологические аспекты разработки таких систем, в частности формирования их измерительной базы. Отмечается, что на качество мониторинга оказывают влияние тип, характеристики методов и средств контроля, их число и конфигурация на объекте. Выбор измерительных подсистем во многом зависит, с одной стороны, от конкретных условий и целей мониторинга, а с другой – от характеристик и свойств самих датчиков. Определение корректного объема измерительных модулей в составе систем мониторинга представляет собой итерационный процесс поиска оптимального сочетания трех составляющих: числа, мест размещения и эффективности работы средств измерения. Также в статье описаны особенности численного метода конечных элементов, поскольку именно с его помощью возможно построение адекватной модели объекта, без которой нельзя проводить формирование нижнего измерительного модуля систем автоматизированного мониторинга.

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. 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
3. Завьялов А.П. Технико-экономический анализ мониторинга технического состояния технологического оборудования // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2020. – № 4(118). – С. 83–87. – DOI: 10.33285/1999-6934-2020-4(118)-83-87
4. Никулина Д.П. Расчетная методика определения мест установки датчиков при мониторинге деформаций трубопровода // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2022. – № 1(127). – С. 91–95. – DOI: 10.33285/1999-6934-2022-1(127)-91-95
5. Ettouney M.M., Alampalli S. Infrastructure Health in Civil Engineering: Theory and Components. – Boca Raton: CRC Press, 2012. – 624 p. – DOI: 10.1201/b11174
6. Hua-Peng Chen, Yi-Qing Ni. Structural Health Monitoring of Large Civil Engineering Structures. – John Wiley & Sons Ltd, 2018. – 328 p. – DOI: 10.1002/9781119166641
7. 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.
8. Meo M., Zumpano G. On the Optimal Sensor Placement Techniques for a Bridge Structure // Engineering Structures. – 2005. – Vol. 27, Issue 10. – P. 1488–1497. – DOI: 10.1016/j.engstruct.2005.03.015
9. Никулина Д.П. Разработка технических предложений по применению систем комплексного мониторинга площадных объектов магистральных газопроводов // Магистральные и промысловые трубопроводы проектирование, строительство, эксплуатация, ремонт: науч.-техн. сб. – М.: РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2021. – С. 20–26.
10. Barthorpe R.J., Worden K. Sensor Placement Optimization // Encyclopedia of Structural Health Monitoring. – John Wiley and Sons, 2009. – DOI:10.1002/9780470061626.SHM086
11. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: практ. руководство. – Изд. 3-е. – М.: ЛИБРОКОМ, 2009. – 269 с.
12. Селезнев В.Е., Алешин В.В., Прялов С.Н. Основы численного моделирования магистральных трубопроводов. – М.-Берлин: Директ-Медиа, 2014. – 436 с.