Об этом сообщила пресс-служба Томского политехнического университета.
В нефтегазовой отрасли такой подход позволяет, например, с высокой точностью оценивать надежность резервуаров для нефтепродуктов.
По словам специалистов, в требованиях Ростехнадзора прописано проведение деформационного мониторинга хранилищ нефти раз в пять лет начиная с момента ввода в эксплуатацию. Это капитальная проверка, включающая в себя целый комплекс мероприятий.
Политехники расширили существующий спектр инструментов, применив технологии наземного лазерного сканирования и методы математического моделирования поведения объектов нефтегазовой отрасли.
В реализации комплекса мероприятий задействованы специалисты Инженерной школы природных ресурсов, Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности и Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ.
Тезисы участника проекта, главного специалиста научно-производственной лаборатории «Агробиофотоника» А. Искрина:
- мы используем систему лазерного сканирования — прибор, произведенный мировым лидером по выпуску геодезического оборудования, работающий с высокой скоростью и точностью;
- на выходе получаем облако точек высокой плотности — 2-3 мм, по которому можно сделать высокоточную геометрическую модель объекта, показывающую дефекты и неровности;
- по сути, мы получаем точную копию реального резервуара.
Тезисы доцента отделения нефтегазового дела К. Манабаева:
- отличительной особенностью нашей методики является совокупность использования технологий измерительного и диагностического контроля с численным моделированием поведения объекта в специализированных расчетных комплексах;
- результаты технической диагностики объекта и лабораторных исследований материалов, из которых он создан, вводятся в численную модель;
- таким образом, эта модель учитывает все индивидуальные особенности конкретного объекта, его дефекты, локальные деформации, очаги коррозии и т.д.;
- получается так называемый цифровой двойник резервуара, на котором мы можем анализировать эволюцию напряженно-деформированного состояния объекта от действия различных нагрузок, прогнозировать его работу в долгосрочной перспективе.
За первоначальный сбор данных отвечают специалисты предприятий, занимающихся экспертизой промышленной безопасности. Они проводят визуально-измерительный контроль, дефектоскопию элементов конструкции, анализируют состояние фундамента, крыши и многое другое. Также учитываются свойства материалов, из которых сделан резервуар, коррозионные включения и так далее. Лазерное сканирование зачастую выполняется параллельно, чтобы получить наиболее полную и актуальную информацию.
Подобные работы политехники выполняли на объектах Газпрома, Роснефти, Томскнефти, Томскнефтехима и других компаний нефтегазовой отрасли.
По мнению специалистов, использование методов деформационного мониторинга и численного математического анализа в т.ч. может помочь снизить риск возникновения инцидентов, подобных ситуации в Норильске. Там 29 мая 2020 г. из-за осадки грунта произошла разгерметизация резервуара хранения дизельного топлива.
А. Искрин считает:
- это был достаточно старый резервуар, во время ввода его в эксплуатацию не было современных технологий для увеличения морозостойкости, были другие проектные решения;
- но, кроме того, возможно, не до конца была организована служба мониторинга этих объектов, время было упущено, чтобы предотвратить аварийную ситуацию, поняв, что эксплуатировать этот объект уже нельзя;
- чтобы избежать подобных инцидентов, необходимо регулярно проводить мониторинг и оценку надежности объекта, используя новые технологии.
К. Манабаев пояснил:
- виртуальная среда будет содержать конструкции и оборудование, которые невозможно закупить, смонтировать, разместить и эксплуатировать на реальных площадках обучающих организаций из-за их размеров, норм охраны труда и соображений экономики;
- натурный резервуар для обучения сотрудников могут себе позволить только крупные нефтегазовые предприятия, и в основном на учебных полигонах;
- наш виртуальный симулятор предназначен для вузов, центров подготовки узких специалистов и предприятий нефтегазовой отрасли, в т.ч. в области промышленной безопасности и неразрушающего контроля.
Иллюстрации: 3D-сканирование с внешней и внутренней сторон резервуара методом наземного лазерного сканирования для определения фактических геометрических параметров.
Автор: А. Игнатьева
