Мониторинг деформированного состояния конструкции трубы из ПКМ с применением волоконно-оптических датчиков

10 Oct 2022, 16:20
20m
233 (ИМСС УрО РАН)

233

ИМСС УрО РАН

ул. Акад. Королёва, 1

Speaker

Александр Сергеевич Никифоров (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Description

В настоящее время безопасности трубных конструкций и резервуаров нефтегазовой отрасли уделено особое внимание, поскольку разрушение и преждевременный выход из строя таких конструкций приводит к утечке нефтепродуктов и, как следствие, загрязнению окружающей среды [1]. При решении проблем преждевременного выхода из строя конструкций нефтегазовой отрасли различные ученые начали применять системы мониторинга структурного состояния на основе волоконно-оптических датчиков (ВОД), которые хорошо себя зарекомендовали при мониторинге напряженно-деформированного состояния гражданских и авиационных конструкций [2,3].

Однако вопрос эффективности применения систем мониторинга на основе ВОД для контроля внутреннего давления и напряженно-деформированного состояния конструкций нефтегазовой отрасли остается открытым [4,5]. Таким образом, целью данной работы является оценка применимости систем мониторинга на основе ВОД для контроля внутреннего давления и возможности локализации области разрушения трубы из стеклопластика при нагружении внутренним давлением.

В рамках проведенного исследования на стеклопластиковую трубу приклеивались три линии с ВОД, после чего осуществлялось нагружение трубы внутренним давлением от 2.5 до 170 Бар. По результатам механических испытаний, получена линейная зависимость внутреннего давления от деформаций, регистрируемых ВОД. Полученная зависимость позволяет в режиме реального времени оценивать внутреннее давление в трубных конструкциях в процессе их эксплуатации. Кроме того установлено, что ВОД способны регистрировать начало разрушения конструкции и позволяют локализовать область разрушения. Таким образом, в рамках исследования продемонстрирована эффективность применения ВОД для контроля внутреннего давления трубных конструкций и резервуаров нефтегазовой отрасли, а также локализации области их разрушения в процессе эксплуатации.

Primary author

Александр Сергеевич Никифоров (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Co-authors

Глеб Сергеевич Шипунов (Пермский национальный исследовательский политехнический университет) М.А. Баранов (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Presentation materials