Детальная информация

Данная работа посвящена разработке методики среды контроля состояния технологических трубопроводов промышленных предприятий. Актуальность исследования обусловлена необходимостью перехода от периодического нормативного контроля к непрерывной аналитической оценке состояния трубопроводов, эксплуатируемых в условиях воздействия коррозионных, термических, гидродинамических и механических факторов. Особое значение работа имеет для промышленных объектов, связанных с переработкой и утилизацией отходов, где состав транспортируемых сред может изменяться во времени. В ходе исследования решались следующие задачи: 1. Проведение анализа технологических трубопроводов как объекта мониторинга, включая их классификацию, основные зоны контроля и факторы деградации. 2. Разработка методических основ среды контроля состояния трубопроводов, включая выбор контролируемых параметров и формирование интегрального показателя технического состояния. 3. Апробация разработанной методики в программной среде на основе синтетически сформированных эксплуатационных данных. В первой главе рассмотрены основные риски эксплуатации технологических трубопроводов: коррозия, трещинообразование, деформации, разгерметизация фланцевых соединений и накопление статического электричества. Также проанализированы нормативные требования, методы неразрушающего контроля и современные цифровые подходы к мониторингу. Во второй главе разработана концепция среды контроля состояния трубопроводов. В качестве базовых параметров приняты температура, давление, кислотность среды и скорость потока. Для их обработки предложены производные характеристики, нормализация, интегральный индекс состояния и трёхуровневая классификация: нормальный режим, предупредительное состояние и критическое состояние. В третьей главе проведена апробация методики с использованием программного приложения, включающего генератор данных и анализатор. Приложение выполняет расчёт состояния, выявление аномалий, построение графиков, оценку изменения толщины стенки и прогноз достижения пороговых значений. Рассмотрены пять сценариев эксплуатации трубопровода. В результате работы разработана методика среды контроля состояния технологических трубопроводов, позволяющая выполнять непрерывную аналитическую оценку состояния объекта и использовать результаты расчётов для поддержки решений по техническому обслуживанию. В процессе выполнения работы использовались нормативные документы, научные публикации, электронные ресурсы, методы математического моделирования, программная генерация синтетических данных и разработанное консольное приложение для анализа состояния технологических трубопроводов.

The subject of the graduate qualification work is “Methodology for Developing an Environment for Monitoring the Condition of Process Pipelines”. The given work is devoted to the development of a methodology for creating a monitoring environment for process pipelines at industrial facilities. The relevance of the research is determined by the need to move from periodic regulatory inspections to continuous analytical condition assessment of pipelines exposed to corrosion, thermal, hydrodynamic and mechanical factors. The issue is especially important for industrial facilities related to waste treatment and disposal, where the composition of transported media may vary over time. The research set the following objectives: To analyze process pipelines as monitoring objects, including their classification, main control zones and degradation factors. To develop methodological principles of a pipeline condition monitoring environment, including the selection of controlled parameters and the formation of an integral technical condition index. To test the developed methodology in a software environment using synthetically generated operational data. The first chapter considers the main operational risks of process pipelines, including corrosion, crack formation, deformation, leakage of flanged joints and accumulation of static electricity. Regulatory requirements, non-destructive testing methods and modern digital monitoring approaches are also analyzed. The second chapter develops the concept of a process pipeline monitoring environment. Temperature, pressure, medium acidity and flow velocity are selected as the basic controlled parameters. Their processing includes derived characteristics, normalization, an integral condition index and a three-level classification system: normal operation, warning condition and critical condition. The third chapter presents the testing of the methodology using a software application consisting of a data generator and an analyzer. The application calculates the pipeline condition, detects anomalies, builds graphs, evaluates wall thickness changes and predicts the achievement of threshold values. Five pipeline operation scenarios are considered. As a result, a methodology for developing a process pipeline monitoring environment was proposed. It enables continuous analytical condition assessment and supports maintenance decision-making. The research involved regulatory documents, scientific publications, electronic resources, mathematical modelling methods, synthetic data generation and a developed console application for analyzing the condition of process pipelines.