«Современные методы визуальной диагностики газопроводов с применением беспилотных летательных аппаратов» - Магистерская работа

Содержание

Введение… 5

1 Общие сведения….…. 7

1.1 Источники выбросов…. 7

1.2 Классификация потерь природного газа…. 8

1.3 Методы определения потерь метана на линейной части магистральных

газопроводов….… 10

1.3.1 Инструментальный метод….…. 12

1.3.1.1 Метод теплового баланса….…. 12

1.3.1.2 Анемо-пневмометрический метод….… 15

1.3.1.3 Метод трассерной метки….… 20

1.3.1.4 Измерение герметичности….…. 23

1.3.1.5 Метод локализирующей камеры….…. 26

1.3.2 Метод акустического прослушивания….…. 30

1.3.2.1 Определение утечек с помощью акустического тестера АДК – 1…. 31

1.3.2.2 Определение утечек с помощью сигнализирующего тестера ТА – 3…. 33

1.3.2.3 Определение утечек с помощью ультразвукового прибора

ЕFCO – LDE – 10….…. 34

1.3.3 Вертолетное обследование с использованием лазерного локатора утечек. 35

1.4 Вывод по первой главе….….…. 39

2 Современные методы визуальной диагностики…. 40

2.1 Тепловизионный метод обследования…. 41

2.1.1 Характеристика тепловизора…. 42

2.1.1.1 Блок-схема тепловизора…. 42

2.1.1.2 Требования к характеристикам тепловизоров, применяемых для контроля

магистральных трубопроводов…. 46

2.1.2 Факторы влияющие на съемку тепловизором….…. 47

2.1.2.1 Геометрические размеры объекта съемки…. 47

2.1.2.2 Атмосферные факторы… 48

2.2 Беспилотный летательный аппарат с тепловизором ZALA 421-04М…. 52

2.3 Метод дистанционного газового анализа… 57

2.3.1 Квадрокоптер с лазерным детектором газа…. 63

2.3.1.1 Обнаружение утечек газа с беспилотника…. 64

2.3.1.2 Принцип измерения утечек метана… 65

2.4 Вывод по второй главе….….…. 67

3 Метод обнаружения утечек газа из магистрального газопровода…. 69

3.1 Постановка проблемы….…. 69

3.2 Задача и ее решение….…. 70

4 Прогноз на спрос беспилотных летательных аппаратов и работу воздушного

патрулирования в России….….… 76

4.1 Оптимизация объема полетов БПЛА….… 78

4.2 Оценка спроса и эффективность применения БПЛА…. 81

4.2.1 Вертолет МИ-8… 82

4.2.2 Беспилотный ДЛС Пергам…. 85

Заключение….…. 89

Список использованных источников…. 91

Приложение А (обозначении) перечень иллюстрационно-графического

материала ВКР…. 95

Введение

Магистральные газопроводы представляют собой совокупность инженерных зданий, сооружений, насыщенные различным технологическим и энергетическим оборудованием и оснащённый автоматическими средствами защиты, контроля и управления. Неотъемлемой частью этого комплекса является запорно-регулирующая арматура (ЗРА), безотказная работа которой существенным образом определяет эксплуатационную надёжность магистрального газопровода. Если принять во внимание, что более 80% трубопроводной арматуры находится в эксплуатации более 20 лет, чрезвычайно актуальна проблема поддержания ее эксплуатационных характеристик.

В настоящее время проблема оперативного и достоверного обнаружения отказов газа на объектах трубопроводного транспорта становится более актуальной из-за ужесточившихся требований к экологической безопасности. Вопреки большому числу предложений, и разработок, до настоящего времени нет универсального способа, применимого для выявления всех видов отказов.

Выдержка из текста работы

Известен целый ряд методов и систем определения утечек, которые могут применяться для решения конкретных практических задач детектирования утечек. Одним из таких методов является использование диагностических комплексов, в состав которых входят тепловизионная аппаратура и средства газового анализа. Данные комплексы, устанавливаемые на летательные средства (вертолет, самолет и т.д.) позволяют решать широкий спектр задач для оперативной диагностики состояния и дистанционного поиска повреждений на газопроводах. Данные системы, осуществляя непрерывную съемку исследуемого объекта, визуализацию и документирование получаемого тепловизионного изображения, являются одним из наиболее эффективных видов технических средств наблюдения и контроля и применяется в самых различных областях.

Эти системы позволяют решать следующие задачи, в области диагностики трубопроводов[13]:

- контроль состояния линейной части магистральных газопроводов; обнаружение мест утечек природного газа из трубопроводов и подземных газохранилищ;

- обнаружение мест утечек сжиженного газа в местах хранения и переработки, и широких фракций легких углеводородов;

- обнаружение мест несанкционированных подключений;

- картирование подземных трубопроводов, теплотрасс и водоводов;

Заключение

Среди крупнейших мировых нефтегазовых компаний , лидирующих во внедрении в производственных процессы беспилотных технологий, - Вritish Рetroleum (BP) и Shell. ВР уже организовала удаленные центры управления с использованием беспилотных аппаратов и сенсорных технологий. Shell планирует обеспечить весь производственный процесс «умными» технологиями , включая технологию беспилотников и сенсоров , к 2018 году.

В соответствии с Положением о воздушном патрулированию трасс магистральных трубопроводов ПАО «Газпром» плановые обследования МГ проводятся при воздушном патрулировании, в ходе которого контролируется выполнение требований нормативных документов [30]:

- в части обнаружения утечек;

-недопущения несанкционированного проникновения посторонних лиц на производственные объекты;

- поиски и обнаружения повреждений обваловки, засыпки на трубопроводах;

- обеспечение оперативной локализации аварий на трубопроводах, эвакуация пострадавших с места аварии;

Список литературы

СТО Газпром 031-2007. Методика проведения измерений объемов эмиссии метана в атмосферу на объектах ОАО «Газпром». – Взамен ВРД 39-1.13-040-2001; Введ.19.03.2007. – М.: Изд-во ВНИИГАЗ, 2007. – С.10-17.

2. РД 153-39.0-112-2001. Методика определения норм расхода и нормативной потребности в природном газе на собственные технологические нужды магистрального транспорта газа. – Введ.01.01.2002. – М.: Изд-во ВНИИГАЗ, 2001. – 24с.

3. ГОСТ 24856-81. Арматура трубопроводная промышленная. Термины и определения. – Переизд.23.06.2009 с изм.1. – Введ.01.01.1982 до 01.01.2008. – М.

4. Капцов, И.И. Сокращение потерь газа на магистральных газопроводах /И.И. Капцов. – М.: Недра, 1988. – 160 с.

5. СТО ГАЗПРОМ 11-2005 Методические указания по расчету валовых выбросов углеводородов (суммарно) в атмосферу в ОАО «Газпром». – Введ.25.10.2005. – М.: Изд-во ВНИИГАЗ, 2005. – 57с.

6. РД 2-М-00154358-39-0115-09. Методика определения потерь газа через продувочные трубопроводы. Анемометрический метод/ ООО «Газпром трансгаз Уфа». – Уфа.:2009. – 20с.

7. РД 3-М-00154358-39-0116-09. Методика диагностического обследования и оценки перетоков газа через затворы запорной арматуры линейной части газопроводов, технологических обвязок КС, ГРС, кранов-перемычек линейной части газопроводов, режимных и рециркуляционных кранов КС/ ООО «Газпром трансгаз Уфа». – Уфа.:2009. – 22с.

8. РД 3-И-00154358-39-942-08. Инструкции по техническому обслуживанию и ремонту запорно-регулирующей арматуры, разграничению функциональных обязанностей служб ЛЭС, ГКС, ГРС, КИП и А, СЗПА ИТЦ/ ООО «Газпром трансгаз Уфа». – Уфа.:2008.

Примечания

Очень качественная магистерская работа. Защищена на отлично в 2017 году . В работе есть все необходимые расчеты, формулы, приложения.

Оригинальность более 60% по Антиплагиат.