Система автоматизированного мониторинга и прогнозирования остаточного ресурса трубопроводного транспорта

   В статье представлена система автоматизированного мониторинга и прогнозирования остаточного ресурса трубопроводного транспорта, состоящая из разработанного и изготовленного информационно-диагностического комплекса для мониторинга технического состояния трубопроводного транспорта и программного обеспечения. Определены информативные диапазоны частот для мониторинга технического состояния трубопроводного транспорта. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие эффективность разработанного технического решения. Рассмотрены проблемы надежности трубопроводного транспорта. Проведен анализ существующих методов оценки технического состояния трубопроводов. Разработана система автоматизированного мониторинга и прогнозирования остаточного ресурса трубопроводного транспорта. Проведены экспериментальные исследования. При выполнении работы использовались методы схемного и имитационного моделирования, теории автоматического управления, планирования эксперимента, принятия решений, вероятностные и статистические методы математической обработки и метод конечно-элементного анализа. На основе результатов исследования разработана новая методика оценки технического состояния трубопроводного транспорта.

1. De, Y., Zhao, Y., Zhong, R., Yao, L., Xu, Y. Study on the Thermodynamic Calculation Model and Solution Method Along the Steady Operation of Long Transport Pipeline, (2021), Mechanisms and Machine Science, 99, pp. 457-466.

2. Shcherbinin, V.E., Kostin, V.N., Smorodinskii, Ya.G., Nichipuruk A.P., Rinkevich, A.B., Shleenkov, A.S., Patramanskii, B.V., Loskutovb, V.E. On the measures that are necessary for providing the safe operation of pipeline transport with nondestructive testing facilities, (2011), Russian Journal of Nondestructive Testing, 47 (12), pp. 842-851.

3. Gaponenko, S.O., Shakurova, R.Z., Kondratiev, A.E., Dimova, R. Improving the methodology for assessing the technical condition of equipment during the transportation of energy carrier in energy systems and complexes, (2019), E3S Web of Conferences, 124, art. no. 01021.

4. Gaponenko, S.O., Kondratiev, A.E., Zagretdinov, A.R. Low-frequency Vibro-acoustic Method of Determination of the Location of the Hidden Canals and Pipelines, (2016), Procedia Engineering, 150, pp. 2321-2326.

5. Nazarychev, S.A., Gaponenko, S.O., Kondratiev, A.E., Shakurova, R.Z. Acoustic-resonance method for control of the location of hidden hollow objects, (2019), Journal of Physics: Conference Series, 1328 (1), art. no. 012054.

6. Gaponenko, S.O., Kondratiev, A.E., Shakurova, R.Z. Improving the efficiency of energy complexes and heat supply systems using mathematical modeling methods at the operational stage, (2019), E3S Web of Conferences, 124, art. no. 05029.

7. Shakurova, R.Z., Gaponenko, S.O., Kondratiev, A.E. On the issue of inertial excitation of diagnostic low-frequency vibrations in pipelines of housing and communal services, (2020), E3S Web of Conferences, 216, art. no. 01079.

8. Patent No. 2734724 C1 Russian Federation, IPC G01N 29/00. Vibroacoustic method for assessing the technical condition of conducting engineering communications: No. 2020114188: application 20. 04. 2020: publ. 22. 10. 2020 / S. O. Gaponenko, A. E. Kondratiev, R. Z. Shakurova; applicant Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Kazan State Energy University".

9. Ziganshin, Sh.G., Izmailova, E.V., Maryashev, A.V. Technique for search of pipeline leakage according to acoustic signals analysis, (2017), 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2017 - Proceedings, art. no. 8076416.

10. Vankov, Yu.V., Ziganshin, Sh.G., Izmailova, E.V., Serov, V.V. Determination of the oscillation frequencies of corrosion defects finite element methods in order to develop methods of acoustic monitoring of pipelines, (2015), IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 86 (1), art. no. 012035.

11. Stein, Y., Zonova, N., Kubrak, I., Andreeva, L. Development and improvement of methods of diagnostics of heating systems in modern conditions, (2017), IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 90 (1), art. no. 012139.

12. Saifullin, E.R., Ziganshin, S.G., Vankov, Y.V., Zagretdinov, A.R. Assessment of technical condition of polyurethane foam thermal insulation pipelines of heating networks using neural network technologies, (2018), International Journal of Engineering and Technology(UAE), 7 (4.7 Special Issue 7), pp. 241-244.

13. Shvetsov, I.V., Ziganshin, S.G., Zagretdinov, A.R., Zhelnov, D.V. Assessment of the technical condition of pipelines in polyurethane insulation, (2020), IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 939 (1), art. no. 012074.

14. Vankov Y., Rumyantsev A., Ziganshin S., Politova T., Minyazev R., Zagretdinov A. Assessment of the condition of pipelines using convolutional neural networks, (2020), Energies, 13 (3), art. no. 618.

15. Doklad O Sostoyanii Sfery Teploenergetiki I Teplosnabzheniya V Rossijskoj Federacii [Report on the State of Heat Power and Heat Supply in the Russian Federation], Available online: accessed on 20 January 2020, https://minenergo.gov.ru/viewpdf/10850/80685.

16. Patent No. 2713563 C1 Russian Federation, IPC G01N 29/04. Information and diagnostic complex for monitoring the technical condition of pipelines: No. 2019114353: application 07. 05. 2019: publ. 05. 02. 2020 / S. O. Gaponenko, A. E. Kondratiev, R. Z. Shakurova, R. R. Tazetdinov; applicant Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education " Kazan State Energy University "(FSBEI HE "KSPEU").

17. Certificate of state registration of the computer program No. 2019618374 Russian Federation. Condition monitoring system: No. 2019615446: application 16. 05. 2019: publ. 01. 07. 2019 / S. O. Gaponenko, A. E. Kondratiev, R. Z. Shakurova, R. R. Tazitdinov; applicant Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Kazan State Energy University".