THE PARADIGM OF A DIGITAL IMAGE OF A GEOTECHNICAL OBJECT AS THE BASIS OF AN AUTOMATED WORKSTATION IN THE TASK OF NON-DESTRUCTIVE TESTING (USING THE EXAMPLE OF A MAIN PIPELINE)

封面

如何引用文章

全文:

详细

The relevance of the work is determined by the automation of monitoring processes of natural and technical systems, not so much in terms of their measurement component, but in terms of interpreting monitoring results in terms of the properties of the desired object. In this work, these are submerged pipeline systems – main oil and gas pipelines, as a special case of geotechnical objects. The goal of developing an automated workstation (AWS) for a specific object is the ultimate parameterization of the interpretation procedure and the unification of the final graphical constructions within the framework of a single digital image of main pipelines. Taking into account the deterministic type of geotechnical object and the objectives of the survey, research methods include, in addition to non-destructive magnetometric testing as a method of obtaining primary data: methods of qualitative and quantitative interpretation of multi-channel magnetometry materials; methods of systematics and graphical display of primary data and the results of their interpretation. Within the framework of approaches generally accepted in the oil and gas industry, the digital image of damaged pipeline sections is based on ideas about the thinning of pipe walls and the stress states associated with thinning zones. The stressed states of the ferromagnetic walls of immersed pipelines form specific responses in an external magnetic field, while the actual thinning of the pipeline walls is detected by contact methods. The results of the surveys are reduced to a system parametrization of magnetometric non-destructive testing data within the framework of the developed automated workplace structure. The content of the conclusions is in the development of the principle for referenceless recognition of risky sections of the pipeline as a fully automated component of diagnostician’s workplace.

作者简介

A. Yakovleva

Saint Petersburg Mining University

ORCID iD: 0000-0003-2476-2790
docent, candidate of physical and mathematical sciences

V. Semenov

LTD Diagnostic Systems

professor, doctor of technical sciences

D. Medinskaya

Saint Petersburg Mining University

ORCID iD: 0000-0003-1020-3955
graduate student of geological and mineralogical sciences

I. Movchan

Saint Petersburg Mining University

ORCID iD: 0000-0003-2311-8979
docent, candidate of geological and mineralogical sciences

Z. Sadykova

Geoscan Ltd.

Email: z.sadykova@geoscan.ru
ORCID iD: 0000-0002-0789-214X

参考

  1. Альбанова Е. В., Крапивский Е. И., Некучаев В. О. Исследование возможностей оценки технического состояния трубопроводов с помощью магнитных методов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — 2005. — № 11. — С. 9—12. — EDN: HVKTKR.
  2. Бахарев М. С. Разработка методов и средств измерения механических напряжений на основе необратимых и квазиобратимых магнитоупругих явлений: дис. ... докт. тех. наук. — Тюмень : Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2004. — 321 с. — EDN: NNIGBX.
  3. Блинов П. А., Садыков М. И. Оценка упруго-прочностных свойств цементно-эпоксидных систем // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2023. — Т. 334, № 1. — С. 97—105. — doi: 10.18799/24131830/2023/1/3925.
  4. Блинов П. А., Садыков М. И., Гореликов В. Г. и др. Разработка и исследование тампонажных составов с улучшенными упруго-прочностными свойствами для крепления нефтяных и газовых скважин // Записки Горного института. — 2024. — EDN: OWJFHS.
  5. Боровко Н. Н. Оптимизация геофизических исследований при поисках рудных месторождений. — Ленинград : Недра, 1979. — 230 с.
  6. Брюсов Б. А. Магниторазведка. Справочник геофизика : Глава ХI. Элементы математической теории намагниченных тел / под ред. В. Е. Никитского, Ю. С. Глебовского. — М. : Недра, 1990. — 470 с.
  7. Быков И. Ю., Борейко Д. А., Смирнов А. Л. и др. Опыт использования экспресс-методов неразрушающего контроля для оценки технического состояния запорно-регулирующей арматуры // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. — 2020. — № 1. — С. 14—18. — doi: 10.33285/1999-6934-2020-1(115)-14-18.
  8. Власов В. Т., Дубов А. А. Физические основы метода магнитной памяти металла. — Москва : Тиссо, 2004. — 424 с. — EDN: QMZPVZ.
  9. ГОСТ 17410-2022. Контроль неразрушающий. Трубы металлические бесшовные. Методы ультразвуковой дефектоскопии. — Москва : ФГБУ "РСТ", 2022. — 30 с.
  10. ГОСТ Р ИСО 10543-99. Трубы стальные напорные бесшовные и сварные горячетянутые. Метод ультразвуковой толщинометрии. — Москва : ИПК Издательство стандартов, 2005. — 10 с.
  11. ГОСТ Р ИСО 24497. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 1-3. — Москва : Стандартинформ, 2010.
  12. ГОСТ Р ИСО 6385-2007. Эргономика. Применение эргономических принципов при проектировании производственных систем. — Москва : Стандартинформ, 2007. — 12 с.
  13. Долгаль A. С., Христенко Л. A. Результаты и перспективы геофизических исследований при поисках рудного золота на восточном склоне Кузнецкого Алатау // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. — 2008. — Т. 2, № 12. — С. 48—60.
  14. Дубов A. A. Методика контроля труб поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов с использованием магнитной памяти металла // Теплоэнергетика. — 1998. — № 1. — С. 53—56. — EDN: WNFXZB.
  15. Дубов A. A., Дубов A. A., Колокольников С. М. Метод магнитной памяти металла и приборы контроля: Учебное пособие. — Москва : Спектр, 2012. — 395 с. — EDN: QMLUZF.
  16. Ермохин К. М. Аналитическое продолжение геофизических полей методом цепных дробей // Записки Горного института. — 2009. — Т. 183. — С. 238—241. — EDN: KZECFN.
  17. Любчик А. Н. Способ дистанционного магнитометрического контроля технического состояния магистральных трубопроводов // Записки Горного института. — 2012. — Т. 195. — С. 268—271. — EDN: QZEPFJ.
  18. Марков А. А. Магнитная система сканера-дефектоскопа. Описание изобретения к патенту RU 2680103C2. — Москва : Федеральная служба по интеллектуальной собственности, 2019. — 15 с.
  19. Мовчан И. Б., Шайгаллямова З. И., Яковлева А. А. Выявление факторов структурного контроля коренных золоторудных проявлений методом беспилотной аэромагниторазведки на примере Нерюнгринского района Якутии // Записки Горного института. — 2022. — Т. 254. — С. 217—233. — doi: 10.31897/pmi.2022.23.
  20. Новожилов В. В. Теория упругости. — Санкт-Петербург : Политехника, 2012. — 409 с.
  21. Толстов A. E. Совершенствование методов оценки технического состояния участков магистральных трубопроводов, содержащих расслоения металла: дис. ... канд. тех. наук. — Москва : Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ, 2019. — 173 с. — EDN: RXWEPW.
  22. Шпенст В. А., Орел Е. А. Повышение надежности вторичного источника питания постоянного тока резервированием сигналов обратной связи // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. — 2021. — Т. 64, № 5. — С. 408—420. — doi: 10.21122/1029-7448-2021-64-5-408-420.
  23. Щипачев A. M., Алжадли М. Магнитно-импульсная обработка для повышения прочностных свойств дефектных участков нефте- и газопроводов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2023. — Т. 334, № 5. — С. 7—16. — doi: 10.18799/24131830/2023/5/4011.
  24. Adegboye M. A., Fung W. K., Karnik A. Recent Advances in Pipeline Monitoring and Oil Leakage Detection Technologies: Principles and Approaches // Sensors. — 2019. — Vol. 19, no. 11. — doi: 10.3390/s19112548.
  25. Bazhin V. Y., Masko O. N., Nguyen H. H. Increasing the speed of information transfer and operational decision-making in metallurgical industry through an industrial bot // Non-ferrous Metals. — 2023. — No. 1. — P. 62–67. — doi: 10.17580/nfm.2023.01.10.
  26. Kalinin D. F., Egorov A. S., Bolshakova N. V. Oil and Gas Potential of the West Kamchatka Coast and Its Relation to the Structural and Tectonic Setting of the Sea of Okhotsk Region Based on Geophysical Data // Russian Journal of Pacific Geology. — 2023. — Vol. 17, S2. — S21–S34. — doi: 10.1134/s1819714023080067.
  27. Khalaf A. H., Xiao Y., Xu N., et al. Emerging AI technologies for corrosion monitoring in oil and gas industry: A comprehensive review // Engineering Failure Analysis. — 2023. — Vol. 155. — doi: 10.1016/j.engfailanal.2023. 107735.
  28. Kiani I., Chikweri I. Structural analysis of total magnetic intensity map of parts of Degema, River’s state, Nigeria, using Oasis Montag geophysical computer software // FNAS Journal of Scientific Innovations. — 2021. — Vol. 3, no. 1. — P. 70–75.
  29. Kronmüller H., Seeger A. Solution of the Micromagnetic Equations of Superconductors // Physica Status Solidi (b). — 1969. — Vol. 34, no. 2. — P. 781–796. — doi: 10.1002/pssb.19690340241.
  30. Lebedev V., Deev A. Heat Storage as a Way to Increase Energy Efficiency and Flexibility of NPP in Isolated Power System // Applied Sciences. — 2023. — Vol. 13, no. 24. — doi: 10.3390/app132413130.
  31. Litvinenko V. S. Digital Economy as a Factor in the Technological Development of the Mineral Sector // Natural Resources Research. — 2019. — Vol. 29, no. 3. — P. 1521–1541. — doi: 10.1007/s11053-019-09568-4.
  32. Nguyen H. H., Bazhin V. Y. Optimization of the Control System for Electrolytic Copper Refining with Digital Twin During Dendritic Precipitation // Metallurgist. — 2023. — Vol. 67, no. 1/2. — P. 41–50. — doi: 10.1007/s11015- 023-01487-3.
  33. Obiora D. N., Oha I. A., Ihedike A. O., et al. Comparative depth estimates and modeling of magnetic anomalies over the Nkalagu area, Southeastern Nigeria // Modeling Earth Systems and Environment. — 2021. — Vol. 8, no. 1. — P. 1291–1309. — doi: 10.1007/s40808-021-01155-y.
  34. Shammazov I. A., Batyrov A. M., Sidorkin D. I., et al. Study of the Effect of Cutting Frozen Soils on the Supports of Above-Ground Trunk Pipelines // Applied Sciences. — 2023. — Vol. 13, no. 5. — doi: 10.3390/app13053139.
  35. Takadze I., Takadze G. Sing the Ultrasonic Method to Detect Fatigue Cracks in Metal Structures // Air transport. — 2023. — Vol. 17, no. 1. — P. 70–77.
  36. Wang Y., Li P., Li J. The monitoring approaches and non-destructive testing technologies for sewer pipelines // Water Science and Technology. — 2022. — Vol. 85, no. 10. — P. 3107–3121. — doi: 10.2166/wst.2022.120.
  37. Xie F., Ji B.-H., Yuanzhonu Z., et al. Ultrasonic Detecting Method and Repair Technology Based on Fatigue Crack Features in Steel Box Girder // Journal of Performance of Constructed Facilities. — 2015. — Vol. 30, no. 2. — doi: 10.1061/(asce)cf.1943-5509.0000725.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Yakovleva A.A., Semenov V.V., Medinskaya D.K., Movchan I.B., Sadykova Z.I., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可