Магистерский диплом на тему Методика обнаружения криволинейных элементов трассы магистральных газопроводов диагностическим прибором Seek Tech SR-20

Содержание:

Введение:

— земляные работы в охранной зоне,
проводимые механизированным способом;

—
брак при строительстве/изготовлении.

По данным ОАО «Газпромрегионгаз» в 2010-2019
годах более половины (52,8 %) аварий происходило из-за антропогенных
воздействий. Чаще всего такими воздействиями были наезды автотранспорта (29,4
%) и механические повреждения при проведении земляных работ (18,7 %). Доля
аварий и инцидентов, связанных с условиями эксплуатации, составила одну треть
(32,9 %), при этом на коррозионные повреждения пришлось 16,2 %. Природные
воздействия стали причиной 13,9 % аварий.

Анализ аварийных и предаварийных
ситуа­ций, имевших место при проектировании, строительстве и эксплуатации
подземных ин­женерных коммуникаций и сооружений, пока­зывает, что одной из
причин аварий и повреждений является недостаточная изученность инженерно-геоло­гических
условий площадки, а также несоответствие местоположения и высотных отметок
действующих инженерных подземных коммуникаций имеющейся топографо-геодезической
и инженерно-геологической информа­ции. При этом информация о существующих подземных коммуникациях
часто является не­полной и устаревшей. Для снижения числа по­вреждений
подземных коммуникаций в процес­се земляных работ, прокладки новых коммуникаций
необходимо применение современных технологий и методов определения их точного
местоположения.

Приведенные статистические данные
убедительно указывают на актуальность разработки новых и совершенствования
применяемых методов обнаружения и диагностики магистральных и коммунальных
трубопроводных сетей, в частности систем газоснабжения.

Объектом исследования является
применяемые технологии обнаружения подземных коммуникаций с помощью физических
методов и используемая для этого аппаратура.

Предмет исследования – технология
индукционного метода поиска подземных коммуникаций, в частности применение
переносных трассоискателей магистральных трубопроводов.

Цель исследования –
совершенствование технологии применения диагностического прибора Seek
Tech SR-20 для определения местоположения и глубины залегания магистральных
газопроводов.

Для достижения цели исследования
необходимо решить следующие задачи:

— разработать систему
характеристических признаков магистральных трубопроводов систем газоснабжения в
зависимости от наружного диаметра;

— оценить зависимость
характеристических  признаков и точности
измерений от состояния материала трубопровода, наличия и особенностей защитного
покрытия;

— разработать методику обнаружения
криволинейных участков магистральных газопроводов с помощью диагностического прибора Seek
Tech SR-20;

—
оценить возможность применения вспомогательных портативных устройств (лазерных
дальномеров, GPS
датчиков местоположения, планшетных компьютерных  устройств и т.п.) для повышения точности
измерений и сокращения трудозатрат.

Научная новизна заключается в
разработке специальной методики определения криволинейных участков
магистральных газопроводов.

Практическая значимость работы
заключается  в том, что результаты
исследований могут быть применены в деятельности линейных подразделениях
строительных и эксплуатационных организаций.

Заключение:

В работе дана
характеристика методов обнаружения скрытых объектов, которые нашли наиболее
широкое применение в промышленности, медицине, научных исследованиях. Приведены
примеры используемого оборудования.

Установлено, что для
поиска подземных  коммуникаций, в том
числе возможных повреждений трубопроводов и кабелей, оптимальными является
радиолокационный и индукционный методы.

  В работе дано обоснование преимущества
индукционного метода для поиска стальных трубопроводов, учитывая свойство этих
коммуникаций создавать магнитное поле при прохождении электрического тока
различного происхождения.

Рассмотрены возможности
индукционного метода и особенности его применения для трассировки подземных
трубопроводов.

В работе детально
проанализированы характеристики и конструкция диагностического прибора Seek Tech SR-20, 
практика его применения для поиска подземных трубопроводов.

Разработана методика
поиска криволинейных участков магистральных газопроводов для случаев полного
отсутствия проектной или исполнительной документации и доступа к трубопроводу
на отдельных площадках. Методика позволяет оптимизировать количество поисковых
операций и сократить время трассирования.

Фрагмент текста работы:

1 Методы обнаружения скрытых объектов

1.1  
Теоретические основы методов

Во многих сферах практической
деятельности человека довольно часто, а в некоторых постоянно, возникает
необходимость  обнаружения скрытых
объектов, определения их размеров и точного местоположения. Физические характеристики  объекта и поверхности, за (под) которой
находится объект, особенности их взаимного расположения определяют метод поиска
и исследования.

На диаграмме, представленной на
Рис.1, перечислены методы обнаружения и исследования, которые получили
наибольшее распространение.

Необходимо заметить, что
большинство указанных методов имеют те или иные ограничения, вследствие:

— 
вредного воздействия на оператора (или объект исследования) при
длительном использовании;

— 
несоответствия эксплуатационных размеров измерительного прибора
характеристикам исследуемых объектов;

— сильной зависимости точности
измерений от атмосферных условий.

Рисунок 1 — Методы обнаружения
скрытых объектов

Для целей настоящего исследования
интерес представляют те методы, которые нашли применение в промышленности,
строительстве, геологии.

Рентгеновский

Рентгеновское излучение — вид электромагнитных колебаний, возникающих при резком торможении
ускоренных электронов в момент их столкновения с атомами вещества анода
рентгеновской трубки, либо при перестройке электронных оболочек атома. По своей
сущности R-лучи — электромагнитные колебания.

Фокусировка
потока электронов в узкий пучок достигается оптимальным выбором электрического
поля в межэлектродном пространстве. Направляющиеся от катода к аноду электроны
бомбардируют анод, на поверхности тела которого происходит их резкое
торможение, образуя, таким образом, тормозное излучение непрерывного спектра.
Интенсивность его зависит от величины ускоряющего напряжения и атомного номера
материала мишени анода. Чем выше атомный номер материала мишени, тем сильнее
тормозятся в нём электроны. Поэтому, как правило, на изготовление анода идут
материалы типа вольфрама, имеющие, кроме этого, высокую точку плавления и
хорошую теплопроводность. Интенсивность тормозного излучения характеризуется
так называемой "лучевой отдачей" рентгеновской трубки, зависящей,
главным образом, от величины питающего трубку напряжения и уровня
предварительной фильтрации излучения.

Прошедшее через предмет или вещество рентгеновское
излучение ослабляется в различной степени в зависимости от распределения
плотности их материала. Таким образом, оно несёт информацию о внутреннем
строении объекта, т.е. образует рентгеновское изображение просвечиваемого
объекта, которое затем преобразуется в адекватное оптическое изображение
воспринимаемое глазами оператора. Возникающее рассеянное излучение не несёт
информации о внутреннем строении предмета и только ухудшает качество
формируемого изображения.