RU2459136C2 - Method to monitor pipeline corrosion and device for its realisation - Google Patents

Method to monitor pipeline corrosion and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2459136C2
RU2459136C2 RU2009117712/06A RU2009117712A RU2459136C2 RU 2459136 C2 RU2459136 C2 RU 2459136C2 RU 2009117712/06 A RU2009117712/06 A RU 2009117712/06A RU 2009117712 A RU2009117712 A RU 2009117712A RU 2459136 C2 RU2459136 C2 RU 2459136C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
corrosion
monitoring
measuring
parameters
Prior art date
Application number
RU2009117712/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009117712A (en
Inventor
Валерий Александрович Гончаров (RU)
Валерий Александрович Гончаров
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "КОРМАКО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44058035&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2459136(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Закрытое акционерное общество "КОРМАКО" filed Critical Закрытое акционерное общество "КОРМАКО"
Priority to RU2009117712/06A priority Critical patent/RU2459136C2/en
Publication of RU2009117712A publication Critical patent/RU2009117712A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2459136C2 publication Critical patent/RU2459136C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: device to monitor pipeline corrosion comprises the first module of diagnostics of a pipeline physical state designed for installation inside the pipeline, and the second module of diagnostics of a pipeline physical state designed for installation outside the pipeline, a unit to couple specified modules with the industrial Ethernet network, at least two channels to measure corrosion speed, a coupling unit and a controller connected to the industrial Ethernet network, a panel to control pipeline corrosion monitoring, a data base server and a server converting Ethernet network data into a form clear for any specified controller. The method to monitor pipeline corrosion includes measurements of medium parameters by means of sensors installed in points of observation in accordance with measurement charts and speeds of pipeline corrosion. To measure the specified parameters, the proposed device is used.
EFFECT: higher accuracy of corrosion defect dislocation of corrosion defects and higher efficiency of system functioning.
2 cl, 4 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Заявленное изобретение, представляющее собой способ мониторинга коррозии трубопровода и устройство для его осуществления, относится к области обеспечения безаварийной работы трубопроводного транспорта, диагностики и мониторинга коррозионных дефектов различных видов и дислокации.The claimed invention, which is a method for monitoring pipeline corrosion and a device for its implementation, relates to the field of ensuring trouble-free operation of pipeline transport, diagnostics and monitoring of corrosion defects of various types and locations.

Уровень техникиState of the art

Известен способ выявления участков трубопровода, предрасположенных к коррозионному растрескиванию под напряжением, включающий измерение характеристических параметров, в качестве которых используют глубину залегания трубопровода в грунте, направление его оси, уровень грунтовых вод, содержание водорода в окружающем трубопровод грунте и температуру трубопровода, на дискретных участках трубопровода, анализ измеренных параметров путем построения объемных моделей расположения трубопровода и с использованием расчетных моделей напряженно-деформированного состояния трубопровода, прогнозирующий мониторинг участков возможных проявлений коррозионного растрескивания под напряжением для повышения точности прогнозирования местоположения течей в трубопроводе (см. патент RU 2262634, МПК7 F16L 58/00. Способ выявления участков трубопровода, предрасположенных к коррозионному растрескиванию под напряжением / Ю.А.Королев (RU), В.А.Нестеров (RU), А.А.Смирнов (RU), Н.В.Алфеев (RU), И.А.Тычкин (RU). - 2004107421/06; Заявл. 15.03.2004; Опубл. 20.10.2005).A known method for identifying sections of the pipeline susceptible to stress corrosion cracking, including measuring characteristic parameters, which use the depth of the pipeline in the soil, the direction of its axis, the level of groundwater, the hydrogen content in the soil surrounding the pipeline and the temperature of the pipe, on discrete sections of the pipeline , analysis of the measured parameters by constructing volumetric models of the location of the pipeline and using calculation models of voltage no-deformed state of the pipeline, which predicts monitoring of areas of possible manifestations of stress corrosion cracking to improve the accuracy of predicting the location of leaks in the pipeline (see patent RU 2262634, IPC7 F16L 58/00. Method for identifying sections of the pipeline predisposed to stress corrosion cracking / Yu. A. Korolev (RU), V.A. Nesterov (RU), A.A. Smirnov (RU), N.V. Alfeev (RU), I.A. Tychkin (RU). - 2004107421/06; Claim 03/15/2004; Publ. 10/20/2005).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данного способа (патент RU 2262634), относится то, что этот способ не учитывает статистических данных по отказам трубопровода, прогнозирует работоспособность трубопровода только на основании теоретических расчетов его напряженно-деформированного состояния и измерения параметров перекачиваемой и внешних сред. При этом способ не учитывает различное развитие во времени разных типов коррозионных дефектов.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using this method (patent RU 2262634) include the fact that this method does not take into account statistical data on pipeline failures, predicts the operability of the pipeline only on the basis of theoretical calculations of its stress-strain state and measurement of the parameters of the pumped and external environments. Moreover, the method does not take into account the different development over time of different types of corrosion defects.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ увеличения ресурса безопасной эксплуатации металлических конструкций магистральных трубопроводов, расположенных на дне глубоководных водоемов, основанный на проведении расчетов прочности элементов металлических конструкций, инструментальном определении размеров элементов металлических конструкций и последующем их усилении, в котором сначала проводят анализ проектной документации на металлические конструкции, в результате которого устанавливают типы и размеры профилей элементов металлических конструкций, полученные данные подвергают обработке, проводят расчет прочности при проектных размерах элементов металлических конструкций на нормативные нагрузки, постоянные и временные, в результате которого определяют в элементах металлических конструкций расчетные эксплуатационные и допустимые напряжения, формируют карту замеров и проводят инструментальное обследование элементов металлических конструкций с использованием карты замеров, в результате которого осуществляют проверку соответствия осматриваемых профилей проектным, устанавливают нагрузки, не предусмотренные проектной документацией, и проводят инструментальное определение параметров элементов металлических конструкций, затем осуществляют обработку результатов, занесенных при инструментальном обследовании в карту замеров, и на ее основе проводят расчет прочности элементов металлических конструкций, в результате которого определяют расчетные эксплуатационные напряжения в элементах металлических конструкций, сравнивают их с допустимыми напряжениями, определяют элементы металлических конструкций, у которых расчетные эксплуатационные напряжения превышают допустимые, определяют для элементов металлических конструкций величины максимальной скорости коррозии, допустимого износа и ресурса, при установлении нагрузок, не предусмотренных проектной документацией, дополнительно определяют физические параметры внешней среды с последующей их коррекцией при изменении физических параметров внешней среды в период эксплуатации непрерывно и циклами, при этом определяют степень воздействия на металлическую конструкцию динамических характеристик транспортируемого продукта и внешней среды при изменении их физических параметров путем инструментального обследования посредством датчиков, размещенных на внешней и внутренней поверхностях конструкции, перемещающихся внутри полых частей конструкции в потоке транспортируемого продукта со скоростью, равной или меньше скорости потока, и вдоль трассы размещения металлической конструкции с синхронизацией измеряемых параметров от единой системы часов реального времени и календаря с определением планово-высотных и географических координат и измерением линейного смещения, угловой скорости, частоты и амплитуды вибрации на стыковых участках, а о степени воздействия судят по сравнению данных проектной документации и измеренных физических величин посредством кластеризации счисленного моделирования до и после воздействия с занесением полученных результатов в карту замеров для последующей обработки, на основе которой проводят расчет остаточной прочности конструкции, при этом измерение физических параметров внешней среды выполняют посредством датчиков, размещенных в точках наблюдения, расположенных на разных уровнях в горизонтальной и вертикальной плоскостях внешней среды, размещенных стационарно и на подвижных морских объектах с дополнительной регистрацией сигналов искусственных акустических аномалий в водной среде и акустического импеданса донных слоев (см. патент RU 2279651, МПК G01M 3/00, G01N 29/00. Способ увеличения ресурса безопасной эксплуатации металлических конструкций / В.А.Авдонюшкин (RU), П.Г.Бродский (RU), А.Н.Добротворский (RU), Б.И.Лобойко (RU), В.В.Чернявец (RU), С.В.Яценко (RU). - 2004134830/28; Заявл. 29.11.2004; Опубл. 10.07.2006).The closest in combination of features to the claimed method is a method of increasing the resource of safe operation of metal structures of trunk pipelines located at the bottom of deep-water reservoirs, based on calculations of the strength of the elements of metal structures, instrumental determination of the sizes of the elements of metal structures and their subsequent strengthening, in which the analysis is carried out first design documentation for metal structures, as a result of which t types and sizes of profiles of elements of metal structures, the obtained data are processed, strength calculation is carried out at design sizes of elements of metal structures for standard and permanent loads, as a result of which the calculated operational and permissible stresses are determined in the elements of metal structures, a measurement map is formed and instrumental inspection of elements of metal structures using a measurement map, which results in verification the conformity of the examined profiles to the design, establish the loads not provided for by the design documentation, and carry out instrumental determination of the parameters of the elements of metal structures, then process the results recorded during the instrumental examination in the measurement map, and on its basis calculate the strength of the elements of metal structures, as a result of which determine the calculated operational stresses in the elements of metal structures, compare them with permissible stresses by measurements, determine the elements of metal structures for which the calculated operational stresses exceed the permissible ones, determine for elements of metal structures the values of the maximum corrosion rate, allowable wear and tear, when establishing loads not specified in the design documentation, additionally determine the physical parameters of the external environment with their subsequent correction when changes in the physical parameters of the environment during operation continuously and in cycles, while determining the degree of the effect on the metal structure of the dynamic characteristics of the transported product and the external environment when changing their physical parameters by instrumental examination using sensors placed on the external and internal surfaces of the structure moving inside the hollow parts of the structure in the stream of the transported product at a speed equal to or less than the flow velocity, and along metal structure placement routes with synchronization of measured parameters from a single real-time clock system and calendar with the determination of the planning altitude and geographical coordinates and the measurement of linear displacement, angular velocity, frequency and amplitude of vibration at the butt sections, and the degree of impact is judged by comparing the design documentation data and the measured physical quantities by clustering the number of simulations before and after the impact with entering the received the results in the map of measurements for subsequent processing, on the basis of which the calculation of the residual strength of the structure, while measuring physical parameters moat external environment is performed by sensors placed at the observation points located at different levels in the horizontal and vertical planes of the external environment, and placed stationarily on mobile offshore facilities with additional registration signals artificial acoustic anomalies in the aqueous medium and the acoustic impedance of the bottom layers (see. patent RU 2279651, IPC G01M 3/00, G01N 29/00. A way to increase the resource for the safe operation of metal structures / V.A. Avdonyushkin (RU), P.G. Brodsky (RU), A.N. Dobrotvorsky (RU), B.I. Loboiko (RU), V.V. Chernyavets ( RU), S.V. Yatsenko (RU). - 2004134830/28; Claim 11/29/2004; Publ. 07/10/2006).

Техническим результатом указанного способа является расширение функциональных возможностей и повышение достоверности определения допустимого износа и ресурса.The technical result of this method is to expand the functionality and increase the reliability of determining allowable wear and tear.

Этот способ принят за прототип. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данного способа (патент RU 2279651), относится то, что этот способ не учитывает статистических данных по отказам трубопровода, не учитывают влияние гидродинамического режима течения жидкости, транспортируемой по трубопроводу, на внутреннюю коррозируемую поверхность трубопровода, способ не обеспечивает прогноз развития коррозионных дефектов по скорости изменения коррозии трубопровода.This method is adopted as a prototype. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using this method (patent RU 2279651) include the fact that this method does not take into account statistical data on pipeline failures, and does not take into account the influence of the hydrodynamic regime of the fluid flow transported through the pipeline on the internal corrosion surface of the pipeline , the method does not provide a forecast of the development of corrosion defects by the rate of change of the pipeline corrosion.

Известен измеритель параметров коррозии, содержащий первичный преобразователь информативных величин в электрические сигналы, энергонезависимый модуль памяти и расположенные в корпусе источник питания, электрические соединители, датчик температуры, блок предварительной обработки сигналов, многоканальный аналого-цифровой преобразователь, контроллер питания, клавиатура, дисплей, часы реального времени и нагревательный элемент, микропроцессор, герметичный защитный бокс (см. патент RU 2225594, МПК7 G01D 9/00, G01N 17/00, G01N 27/20. Измеритель параметров коррозии / В.А.Блохин (RU). - 2003111578/28; Заявл. 21.04.2003; Опубл. 10.03.2004).A known corrosion parameter meter containing a primary converter of informative values into electrical signals, a non-volatile memory module and a power source located in the housing, electrical connectors, a temperature sensor, a signal preprocessing unit, a multi-channel analog-to-digital converter, a power controller, a keyboard, a display, a real clock time and heating element, microprocessor, sealed protective box (see patent RU 2225594, IPC7 G01D 9/00, G01N 17/00, G01N 27/20. Measuring instrument of parameters orrosia / V.A. Blokhin (RU). - 2003111578/28; Declared April 21, 2003; Published March 10, 2004).

Данный измеритель не обладает функциональной гибкостью, жесткая структура измерителя, ограниченное число измерительных преобразователей не обеспечивают необходимой точности мониторинга, отсутствие устройств предварительного анализа коррозионного состояния трубопровода снижает эффективность устройства.This meter does not have functional flexibility, the rigid structure of the meter, a limited number of measuring transducers do not provide the necessary monitoring accuracy, the lack of devices for preliminary analysis of the corrosion state of the pipeline reduces the efficiency of the device.

Наиболее близкой по совокупности признаков к заявляемому устройству является система контроля и защиты трубопроводов от коррозии, содержащая объект управления - трубопровод, от двух до восьми независимых каналов управления, каждый из которых содержит датчик скорости коррозии, содержащий коррозионно-измерительный преобразователь и устройство сопряжения сигналов датчика, и исполнительное устройство для ввода ингибитора, содержащее дозатор и устройство сопряжения сигналов дозатора, в каждый канал системы введен микроконтроллер, соединенный с устройством управления, обработки и хранения информации - ЭВМ через радиорелейное устройство связи (см. патент RU 2200895, МПК7 E16L 58/00. Система контроля и защиты трубопроводов от коррозии / А.М.Пугин (RU), Н.В.Голованов (RU), M.А.Хлюстин, В.Т.Галяутдинов (RU). - 2001116298/06; Заявл. 13.06.2001; Опубл. 20.03.2003).The closest set of features to the claimed device is a system for monitoring and protecting pipelines from corrosion, containing a control object - a pipeline, from two to eight independent control channels, each of which contains a corrosion rate sensor containing a corrosion measuring transducer and a device for interfacing sensor signals, and an actuator for introducing an inhibitor, comprising a dispenser and a device for interfacing the signals of the dispenser, a microcontroller is inserted into each channel of the system, connected with the control device, processing and storage of information - a computer through a radio relay communication device (see patent RU 2200895, MPK7 E16L 58/00. System for monitoring and protection of pipelines against corrosion / A.M. Pugin (RU), N.V. Golovanov (RU), M.A. Khlyustin, V.T. Galyautdinov (RU). - 2001116298/06; Declared June 13, 2001; Published March 20, 2003).

Эта система принята за прототип. Ее недостатками является то, что система не обладает необходимой функциональной гибкостью и надежностью, имеет ограниченное число каналов измерения, обмен информацией по шинам управления и данных не обеспечивает мониторинг протяженного объекта, отсутствие временной синхронизации и последовательный опрос каналов связан со значительными временными задержками и временной нестабильностью цикла опроса, что приводит к неточности определения дислокации коррозионных дефектов, отсутствие блоков предварительного анализа коррозионного состояния трубопровода также снижает эффективность функционирования системы.This system is adopted as a prototype. Its disadvantages are that the system does not have the necessary functional flexibility and reliability, has a limited number of measurement channels, the exchange of information on the control and data buses does not provide monitoring of an extended object, the lack of time synchronization and sequential channel polling is associated with significant time delays and temporary cycle instability survey, which leads to inaccuracy in determining the location of corrosion defects, the absence of blocks of preliminary analysis of corrosion melting the pipeline also reduces the efficiency of the system.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Поэтому заявленное изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков и имеет значительное расширение функциональных возможностей. Поэтому достигаемый технический результат, в целом, представляет собой обеспечение надежного контроля коррозионных образований в теле трубопровода, в режиме реального времени, моделирование гидродинамических процессов и их управление, прогнозирование коррозии, соблюдение технологических параметров эксплуатации трубопроводов и добычи нефтегазоносного флюида. Управляя процессами коррозии посредством коррозионного мониторинга, достигаются высокие результаты по уменьшению удельной аварийности трубопроводов, продления срока службы трубопроводов, снижения риска экологических катастроф и повышения экономической эффективности (см. фиг.3, 4).Therefore, the claimed invention is aimed at eliminating the above disadvantages and has a significant expansion of functionality. Therefore, the achieved technical result, on the whole, is to provide reliable control of corrosion formations in the pipeline body in real time, to simulate and control hydrodynamic processes, predict corrosion, comply with the technological parameters of pipeline operation and oil and gas production. By controlling the corrosion processes through corrosion monitoring, high results are achieved in reducing the specific accident rate of pipelines, extending the life of pipelines, reducing the risk of environmental disasters and increasing economic efficiency (see Figs. 3, 4).

В первом аспекте заявленного изобретения предложен способ мониторинга коррозии трубопровода, заключающийся в том, что он содержит такие этапы своего осуществления, согласно которым:In a first aspect of the claimed invention, there is provided a method for monitoring pipeline corrosion, which comprises the steps of its implementation, according to which:

- осуществляют сбор информации, касающейся основных технических и эксплуатационных параметров трубопроводных систем, характеристик агрессивных сред, транспортируемых по трубопроводным системам, статистических данных по аварийности трубопроводной системы и данных по техническому диагностированию;- collect information regarding the main technical and operational parameters of pipeline systems, the characteristics of aggressive media transported through pipeline systems, statistics on the accident rate of the pipeline system and data on technical diagnostics;

- определяют в соответствии с собранной информацией эксплуатационные напряжения в элементах трубопровода, сравнивают их с допустимыми напряжениями и устанавливают элементы трубопровода с нагрузкой, не предусмотренной проектной документацией;- determine, in accordance with the information collected, the operational stresses in the pipeline elements, compare them with the permissible stresses, and install the pipeline elements with a load not provided for in the design documentation;

- также, в соответствии, с собранной информацией производят компьютеризированный расчет гидродинамических режимов течения жидкостей, транспортируемых данной системой, с последующим расчетом скоростей коррозии трубопроводов на различных участках, причем на таком компьютеризованном расчете производят обработку собранных исходных данных, строят принципиальную технологическую схему трубопроводной системы и рассчитывают скорости коррозии труб на всех участках, увязанных на местности с учетом ее рельефа посредством ГИС технологии;- also, in accordance with the collected information, a computerized calculation of the hydrodynamic flow regimes of the liquids transported by this system is carried out, followed by calculation of the corrosion rates of pipelines in various sections, and on such a computerized calculation, the collected initial data are processed, a schematic technological diagram of the pipeline system is constructed and calculated the corrosion rate of pipes in all areas linked to the terrain, taking into account its topography by means of GIS technology;

- выделяют в соответствии с вышеуказанным компьютеризированным расчетом участки трубопроводной системы, транспортирующие средне- и сильноагрессивные среды и требующие технологических или специальных методов защиты от коррозии;- allocate, in accordance with the above computerized calculation, sections of the pipeline system that transport medium and highly aggressive environments and require technological or special corrosion protection methods;

- подтверждают в соответствии с выделенными участками трубопроводной системы полученные расчетные и статистические данные о скорости (коррозии трубопровода с помощью лабораторных методов, для чего отбирают пробы пластовой воды с участков трубопроводной системы, для которых характерна наибольшая удельная частота порывов, и/или расчетная скорость коррозии которых превышает 0,1 мм/год, анализируется химический состав проб и проводится лабораторная оценка агрессивности, в случае, если показатели агрессивности среды, полученные в лабораторных условиях, позволяют классифицировать ее как средне- или высокоагрессивную, то это считается подтверждением правильности расчета и достаточным основанием для постоянного ведения на данных участках оперативного мониторинга коррозии;- confirm, in accordance with the selected sections of the pipeline system, the calculated and statistical data on the rate (corrosion of the pipeline using laboratory methods, for which samples of produced water are taken from sections of the pipeline system that are characterized by the highest specific frequency of gusts, and / or the estimated corrosion rate of which exceeds 0.1 mm / year, the chemical composition of the samples is analyzed and a laboratory assessment of aggressiveness is carried out, if the indicators of environmental aggressiveness obtained in the laboratory If these conditions allow us to classify it as medium- or highly aggressive, then this is considered confirmation of the correctness of the calculation and a sufficient basis for continuous monitoring of corrosion in these areas;

- располагают узлы контроля коррозии на коррозионно-опасных участках трубопроводов в соответствии с вышеуказанными полученными расчетными и статистическими данными о скорости коррозии трубопровода, причем количество таких узлов коррозии будет зависеть как от количества таких коррозионно-опасных участков, так и от их протяженности;- locate the corrosion monitoring nodes on the corrosion-hazardous sections of the pipelines in accordance with the above calculated and statistical data on the corrosion rate of the pipeline, and the number of such corrosion nodes will depend on the number of such corrosion-hazardous sections and their length;

- выбирают в соответствии с расположенными узлами контроля коррозии на коррозионно-опасных участках трубопроводов средства измерения коррозии, с учетом вида коррозии, скорости развития коррозионных дефектов и гидродинамического режима транспорта продукции трубопровода;- choose, in accordance with the located corrosion monitoring nodes on the corrosion-hazardous sections of pipelines, corrosion measuring instruments, taking into account the type of corrosion, the rate of development of corrosion defects and the hydrodynamic mode of transport of pipeline products;

- в соответствии с выделенными элементами трубопровода, с расположенными узлами контроля коррозии и выбранными техническими средствами измерения коррозии формируют карту замеров, в которых приводятся контролируемые параметры, последовательность контроля, объемы контроля, средства контроля, схемы выполнения замеров контролируемых параметров и нормы оценки результатов контроля;- in accordance with the selected elements of the pipeline, with the corrosion control units located and the selected technical means of measuring corrosion, form a measurement map that lists the monitored parameters, the sequence of control, the volume of control, the means of control, the flowchart for measuring the controlled parameters and the norms for evaluating the results of control;

- в соответствии с картой замеров измеряют параметры среды;- in accordance with the measurement map measure the parameters of the environment;

- в соответствии с единой системой часов реального времени синхронизируют измеряемые параметры среды; и проводят мониторинг коррозии на постоянной и систематической основе посредством системы технических средств измерения.- in accordance with a unified system of real-time clocks, the measured environmental parameters are synchronized; and they monitor corrosion on an ongoing and systematic basis through a system of measuring instruments.

Кроме того, также в частности дополнительно подтверждают правильность определения скорости коррозии с помощью лабораторной оценки агрессивности среды в соответствии, с которой: производят отбор проб, определяют pH, ионный состав, содержание растворенных коррозионно-агрессивных газов (углекислого газа, сероводорода) и кислорода, содержание железа (II+) и (III+) в пластовой воде, а также измеряют скорость коррозии в модельных коррозионно-агрессивных средах «пузырькового теста» и определяют токовые параметры или вольтамперометрические характеристики в электропроводящей среде с применением потенциостатов и датчиков Сопротивления Линейной Поляризации.In addition, in particular, they additionally confirm the correctness of determining the corrosion rate using a laboratory assessment of the aggressiveness of the environment in accordance with which: they take samples, determine the pH, ionic composition, the content of dissolved corrosive gases (carbon dioxide, hydrogen sulfide) and oxygen, the content iron (II +) and (III +) in produced water, and also measure the corrosion rate in model corrosive aggressive environments "bubble test" and determine the current parameters or voltammetric character Veristics in an electrically conductive medium using potentiostats and Linear Polarization Resistance sensors.

А также, в частности, дополнительно осуществляют выбор средств измерения коррозии с учетом видов и скорости развития коррозионных дефектов, расположенных в непосредственной близости от точки наблюдения.And also, in particular, they additionally select corrosion measuring instruments taking into account the types and rate of development of corrosion defects located in the immediate vicinity of the observation point.

Во втором аспекте заявленного изобретения предложено устройство мониторинга коррозии трубопровода, содержащее трубопровод, отличающееся тем, что внутри у трубопровода расположен модуль диагностики внутреннего физического состояния трубопровода, а внешне у трубопровода расположен модуль диагностики внешнего физического состояния трубопровода, которые через блок сопряжения соединены с промышленной сетью Ethernet, кроме того, имеются n каналов измерения скорости коррозии, где n прямопропорционально зависит от протяженности трубопровода, в каждом из которых содержатся последовательно соединенные измерительный преобразователь, блок сопряжения и контроллер, причем контроллер каждого n-ого канала измерения скорости коррозии также является соединенным с промышленной сетью Ethernet, a измерительный преобразователь каждого n-ого канала измерения скорости коррозии также соединен с трубопроводом, кроме того, имеются также соединенные с с промышленной сетью Ethernet: пульт управления мониторингом коррозии трубопровода, сервер базы данных и сервер, преобразующий данные сети Ethernet в форму, понятную контроллерам каждого n-ого канала измерения скорости коррозии.In a second aspect of the claimed invention, there is provided a pipeline corrosion monitoring device comprising a pipeline, characterized in that a diagnostic module for the internal physical state of the pipeline is located inside the pipeline, and an external diagnostic module for the external physical state of the pipeline is located outside the pipeline, which are connected to the industrial Ethernet network through the interface unit In addition, there are n channels for measuring the corrosion rate, where n is directly proportional to the length of the pipeline, each of which contains a series-connected measuring transducer, interface unit and controller, the controller of each n-th channel measuring corrosion rate is also connected to the industrial Ethernet network, and the measuring converter of each n-th channel measuring corrosion rate is also connected to the pipeline, except In addition, there are also connected to the industrial Ethernet network: a control panel for monitoring pipeline corrosion, a database server and a server that converts Ethernet network data into understandable to the controllers of each nth channel for measuring the corrosion rate.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Вышеуказанные аспекты, признаки и преимущества конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения должны стать понятными из последующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами, из которых:The above aspects, features and advantages of specific embodiments of the present invention should become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, of which:

фиг.1 - устройство мониторинга коррозии, другими словами говоря, условная схема получения и систематизации информации, описывающая взаимосвязанные и взаимосогласованные модули.figure 1 - device for monitoring corrosion, in other words, a conventional scheme for obtaining and systematizing information that describes interconnected and mutually agreed modules.

Устройство для осуществления мониторинга коррозии трубопровода (фиг.1) содержит трубопровод (1), систему технических средств измерения (2) с измерительными преобразователями (3), установленными в каналах измерения скорости коррозии (4), систему узлов контроля коррозии (5) с блоками сопряжения сигнала преобразователя (6) и контроллерами (7), установленными в каналах измерения скорости коррозии (4) и последовательно соединенными с измерительными преобразователями, технологический сервер (8), сервер (9) базы данных, соединенный через промышленную сеть Ethernet (10) с технологическим сервером (8) и пультом управления (11), модуль (12) диагностики внутреннего физического состояния трубопровода, модуль (13), диагностики внешнего физического состояния трубопровода, которые через блок сопряжения (14) подключены к промышленной сети Ethernet. Каналы измерения скорости коррозии соединены с промышленной сетью Ethernet через контролеры. Причем количество каналов измерения должно быть таким, чтобы адекватно определить коррозионное состояние всей трубопроводной системы, и зависит от протяженности, сложности трубопроводной системы; гидродинамических параметров и статистических данных по аварийности трубопроводов.A device for monitoring the corrosion of the pipeline (Fig. 1) contains a pipeline (1), a system of measuring equipment (2) with measuring transducers (3) installed in the channels for measuring the corrosion rate (4), a system of corrosion monitoring units (5) with blocks pairing the signal of the converter (6) and controllers (7) installed in the corrosion rate measuring channels (4) and connected in series with the measuring transducers, a process server (8), a database server (9) connected through an industrial network Ethernet (10) with a technological server (8) and a control panel (11), a module (12) for diagnosing the internal physical state of the pipeline, a module (13), for diagnosing the external physical state of the pipeline, which are connected to the industrial network through the interface unit (14) Ethernet Corrosion rate measurement channels are connected to the industrial Ethernet network via controllers. Moreover, the number of measurement channels should be such as to adequately determine the corrosion state of the entire pipeline system, and depends on the length and complexity of the pipeline system; hydrodynamic parameters and pipeline accident statistics.

Фиг.2 - реализация способа мониторинга коррозии.Figure 2 - implementation of a method for monitoring corrosion.

Данные диагностики по неразрушающему контролю (фиг.2) представляют информацию о состоянии тела трубопровода - наличии фабричных дефектов или коррозионно-связанных с нежелательной потерей металла трубы в ходе его эксплуатации (слежение за изменением толщины стенки трубопровода). Вследствие длительности периода между замерами (6 месяцев и более) и отсутствия слежения за средой диагностика не позволяет оперативно управлять мероприятиями по антикоррозионной защите. Способ мониторинга скорости коррозии позволяет в режиме реального времени следить за коррозионной агрессивностью транспортируемых сред, своевременно выявлять и устранять причины негативных изменений технологических режимов.Diagnostic data for non-destructive testing (figure 2) provide information about the condition of the pipeline body - the presence of factory defects or corrosion-related undesirable loss of pipe metal during its operation (tracking the change in the wall thickness of the pipeline). Due to the length of the period between measurements (6 months or more) and the lack of monitoring of the environment, the diagnosis does not allow for the efficient management of anti-corrosion protection measures. The method of monitoring the corrosion rate allows real-time monitoring of the corrosiveness of the transported media, timely identify and eliminate the causes of negative changes in technological conditions.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Для того чтобы иметь возможность контролировать эффективность различных антикоррозионные мероприятий в процессе их осуществления, необходимо иметь систему, которая достоверно и надежно на постоянной основе производит информацию о том, какие коррозионные процессы протекают в трубопроводах и насколько быстро они протекают. При наличии такой системы постоянного слежения за коррозионным состоянием трубопроводов можно, во-первых, характеризовать степень опасности развивающихся коррозионных процессов, влияющих на срок службы трубопроводов, и, во-вторых, непосредственно в процессе проведения антикоррозионных мероприятию соотносить затраты на эти мероприятия с достигаемым результатом.In order to be able to control the effectiveness of various anti-corrosion measures in the course of their implementation, it is necessary to have a system that reliably and reliably on an ongoing basis produces information about which corrosion processes occur in pipelines and how quickly they proceed. With such a system of constant monitoring of the corrosion state of pipelines, one can, firstly, characterize the degree of danger of developing corrosion processes that affect the life of the pipelines, and, secondly, directly during the anti-corrosion measure, correlate the costs of these measures with the achieved result.

Единственным требованием, выполнение которого необходимо для того, чтобы такие оценки были достоверными, является постоянство и систематичность использования инструмента слежения за коррозионным состоянием трубопроводной системы. Попытки оценки коррозионной ситуации на основании эпизодических несистематичных замеров приводят к искажению реальной картины и ненужным затратам.The only requirement, the fulfillment of which is necessary for such estimates to be reliable, is the constancy and systematic use of the tool for monitoring the corrosion state of the pipeline system. Attempts to assess the corrosion situation on the basis of episodic unsystematic measurements lead to distortion of the real picture and unnecessary costs.

Основным продуктом введения Системы Оперативного Мониторинга Скорости Коррозии является надежная информация о коррозионной опасности трубопроводной системы. Базируясь на такой информации, владелец трубопроводной системы может принимать оперативные решения по применению антикоррозионных мероприятий с достоверной экономической оценкой их эффективности.The main product of the introduction of the Corrosion Speed Monitoring System is reliable information on the corrosion hazard of the pipeline system. Based on this information, the owner of the pipeline system can make operational decisions on the use of anti-corrosion measures with a reliable economic assessment of their effectiveness.

Измерение скорости коррозии в промысловых технологических трубопроводах принято производить следующими основными способами:The measurement of the corrosion rate in field technological pipelines is customarily made in the following main ways:

- гравиметрическим методом: с использованием экспозиции образцов свидетелей коррозии (ОСК) в коррозионно-активной среде и обработки образцов до и после экспозиции;- gravimetric method: using exposure of corrosion witness samples (OSK) in a corrosive environment and processing samples before and after exposure;

- методом сопротивления линейной поляризации (СЛП или LPR);- the method of linear polarization resistance (SLP or LPR);

- метод электрического сопротивления (ЭС или ER);- electrical resistance method (ES or ER);

- метод электрического сопротивления высокого разрешения (ЭСВР или CEION).- high resolution electrical resistance method (ESWR or CEION).

Каждая трубопроводная система, транспортирующая агрессивные жидкости, может характеризоваться рядом параметров, косвенно описывающих степень агрессивности транспортируемой среды. Совокупность этих параметров позволяет характеризовать среды по степени их агрессивного воздействия на углеродистую сталь:Each piping system transporting aggressive liquids can be characterized by a number of parameters that indirectly describe the degree of aggressiveness of the transported medium. The combination of these parameters allows us to characterize the environment by the degree of their aggressive effect on carbon steel:

- pH,- pH

- ионный состав,- ionic composition

- содержания растворенных коррозионно-агрессивных газов (углекислого газа, сероводорода) и кислорода,- the content of dissolved corrosive gases (carbon dioxide, hydrogen sulfide) and oxygen,

- содержания железа (II+) и (III+) в пластовой воде.- iron content (II +) and (III +) in produced water.

Другие параметры, характеризующие коррозионную активность:Other parameters characterizing corrosion activity:

- измерение скорости коррозии в модельных коррозионно-агрессивных средах «пузырькового теста»;- measurement of the corrosion rate in model corrosive environments "bubble test";

- токовые параметры в электропроводящей среде; потенциодинамический метод определения вольтамперометрических характеристик с применением потенциостатов и датчиков Сопротивления Линейной Поляризации (LPR);- current parameters in an electrically conductive medium; potentiodynamic method for determining voltammetric characteristics using potentiostats and linear polarization resistance sensors (LPR);

- определение эрозионной активности транспортируемых жидкостей;- determination of erosion activity of transported liquids;

- определение количества плавающих форм колоний сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ);- determination of the number of floating forms of colonies of sulfate-reducing bacteria (BSC);

- определение количества прикрепленных форм колоний сульфатвосстанавливающих бактерий.- determination of the number of attached forms of colonies of sulfate-reducing bacteria.

Каждый из существующих методов измерения скорости коррозии трубопроводных систем имеет свои преимущества и недостатки или принципиальные ограничения его применимости. В связи с этим для получения полной картины коррозионного состояния трубопроводной системы необходимо применение совокупности всех методов и аналитическое обобщение полученных по ним результатов.Each of the existing methods for measuring the corrosion rate of pipeline systems has its advantages and disadvantages or fundamental limitations of its applicability. In this regard, to obtain a complete picture of the corrosion state of the pipeline system, it is necessary to use a combination of all methods and an analytical generalization of the results obtained on them.

Основой проведения первичного анализа служат статистические данные об аварийности трубопроводной системы, находящейся в эксплуатации достаточно длительное время. При этом рекомендуется пользоваться данными по категорийным и некатегорийным отказам трубопроводов. «Категорийный отказ» - Отказ трубопровода, повлекший за собой несчастный случай (травма или смерть) или сопровождающейся пожарами, данные отказы расследуются Росгостехнадзором. «Некатегорийный отказ» - Отказ трубопровода без вышеперечисленного, данные отказы расследуются по РД. В случае если трубопроводная система введена в эксплуатацию недавно либо аварийность данной системы отсутствует, то инструментом анализа служит моделирование - компьютеризированный расчет гидродинамических режимов течения жидкостей, транспортируемых данной системой, с последующим расчетом скоростей коррозии трубопроводов на различных участках, увязанных на местности с учетом ее рельефа посредством ГИС технологии.The primary analysis is based on statistical data on the accident rate of a pipeline system that has been in operation for quite some time. It is recommended to use data on categorical and non-categorical pipeline failures. “Categorical failure” - a pipeline failure that resulted in an accident (injury or death) or accompanied by fires, these failures are investigated by Rosgostekhnadzor. “Non-categorical failure” - The failure of the pipeline without the above, these failures are investigated according to the taxiway. If the pipeline system has been commissioned recently or the accident of this system is absent, then the analysis tool is modeling - a computerized calculation of the hydrodynamic flow regimes of the fluids transported by this system, followed by calculation of the corrosion rates of pipelines in various sections linked to the terrain with regard to its relief by GIS technology.

- Первым этапом анализа является сбор данных о характеристиках нефтепромысловых объектов и агрессивных сред. Характеристики объектов - аварийность, производительность по нефти и пластовой воде, давление, основные геометрические размеры, температура. Характеристики агрессивных сред, с которыми контактирует трубопроводная система: для нефти - обводненность, плотность, вязкость, содержание серы, агрессивных компонентов, СВБ; для пластовой воды - химический состав, плотность, минерализация, pH, содержание агрессивных компонентов, СВБ.- The first stage of the analysis is the collection of data on the characteristics of oilfield facilities and aggressive environments. Characteristics of the facilities - accident rate, oil and produced water productivity, pressure, basic geometric dimensions, temperature. Characteristics of aggressive environments with which the pipeline system contacts: for oil - water cut, density, viscosity, sulfur content, aggressive components, SBB; for produced water - chemical composition, density, salinity, pH, content of aggressive components, SBR.

- Вторым этапом анализа является определение с наибольшей вероятностью участков трубопроводной системы, подверженных коррозионным разрушениям. На этом этапе в программном продукте производят обработку собранных исходных данных, строят принципиальную технологическую схему трубопроводной системы и рассчитывают скорость коррозии труб на всех участках. При этом выделяют участки трубопроводной системы, транспортирующие средне- и сильноагрессивные среды в соответствии с классификацией Таблиц 2-5 РД 39-0147103-362-85 и требующие технологических или специальных методов защиты от коррозии.- The second stage of the analysis is the determination with the highest probability of sections of the pipeline system susceptible to corrosion damage. At this stage, the software product processes the collected source data, builds a schematic process diagram of the pipeline system and calculates the corrosion rate of pipes in all sections. At the same time, sections of the pipeline system that transport medium and highly aggressive fluids are distinguished in accordance with the classification of Tables 2-5 RD 39-0147103-362-85 and require technological or special corrosion protection methods.

- Третьим этапом анализа является экспериментальное подтверждение полученных расчетных и статистических данных. Для этого, если это возможно, отбирают пробы пластовой воды с участков трубопроводной системы, для которых характерна наибольшая удельная частота порывов, и/или расчетная скорость коррозии которых превышает 0,1 мм/год. Анализируется химический состав проб и проводится лабораторная оценка агрессивности отобранных проб по методикам РД 39-3-669-81 или ОСТ 39-099-79, или ГОСТ 9.506-87, а так же методом пузырькового теста. В случае, если показатели агрессивности среды, полученные в лабораторных условиях, позволяют классифицировать ее как средне- или высокоагрессивную по РД 39-0147103-362-85, то это считается подтверждением правильности расчета и достаточным основанием для постоянного ведения на данных участках оперативного мониторинга коррозии.- The third stage of the analysis is the experimental confirmation of the calculated and statistical data. To this end, if possible, formation water samples are taken from sections of the pipeline system that are characterized by the highest specific frequency of gusts, and / or whose estimated corrosion rate exceeds 0.1 mm / year. The chemical composition of the samples is analyzed and a laboratory assessment of the aggressiveness of the samples taken is carried out according to the methods of RD 39-3-669-81 or OST 39-099-79, or GOST 9.506-87, as well as by the bubble test method. If the environmental aggressiveness indicators obtained in laboratory conditions allow classifying it as medium or highly aggressive according to RD 39-0147103-362-85, then this is considered confirmation of the correctness of calculation and a sufficient basis for continuous monitoring of corrosion in these areas.

Встречаются случаи, в которых статистические данные по высокой удельной частоте аварий находятся в противоречии с невысокой агрессивностью среды, полученной расчетным и лабораторным методами. В этом случае приоритет имеют статистические данные, а наблюдаемое при этом противоречие требует к себе особого внимания, так как коррозионные разрушения в таком случае развиваются по особому механизму, который не проявляется в лабораторных методах, установленных нормативной документацией. Это означает, что необходим более полный анализ проблемы коррозии на таких участках с привлечением специализированных технических средств измерения, например техники CEION.There are cases in which statistics on the high specific frequency of accidents are in conflict with the low aggressiveness of the environment obtained by calculation and laboratory methods. In this case, statistical data takes precedence, and the contradiction observed in this case requires special attention, since corrosion damage in this case develops according to a special mechanism that is not manifested in laboratory methods established by regulatory documents. This means that a more complete analysis of the corrosion problem in such areas with the use of specialized measuring instruments, for example CEION, is required.

Результатом первичного анализа является выявление наиболее коррозионно-опасных участков трубопроводной системы, требующих установки на них Технических Средств Измерения, а так же определение требуемого типа и количества средств измерения на данных участках. По результатам первичного анализа коррозионного состояния определяется количество и структура Узлов Контроля Коррозии (УКК) и проводится их систематизация.The result of the initial analysis is the identification of the most corrosive sections of the pipeline system that require the installation of Technical Measuring Instruments on them, as well as the determination of the required type and number of measuring instruments in these sections. According to the results of the initial analysis of the corrosion state, the number and structure of Corrosion Control Units (CCC) are determined and their systematization is carried out.

Способ мониторинга осуществляется следующим образом:The monitoring method is as follows:

Для определения первичного состояния трубопровода используются модуль диагностики внутреннего физического состояния трубопровода (12) и модуль диагностики внешнего физического состояния трубопровода (13), которые через блок сопряжения (14) передают данные в сервер (9) базы данных (см. фиг.1).To determine the initial state of the pipeline, the diagnostic module for the internal physical state of the pipeline (12) and the diagnostic module for the external physical state of the pipeline (13) are used, which transmit data to the database server (9) through the interface unit (14) (see Fig. 1).

Информация, получаемая с помощью технических средств измерения системы (2), должна адекватно описывать коррозионное состояние целой трубопроводной системы. Для этого необходимо, во-первых, чтобы измерительные преобразователи (3) были оптимально и в достаточном количестве расположены в данной трубопроводной системе. И, во-вторых, необходим оптимальный выбор типа измерительных преобразователей (3) в соответствии с наблюдаемой морфологией и интенсивностью коррозии.The information obtained using the technical means of measuring the system (2) should adequately describe the corrosion state of the whole pipeline system. For this, it is necessary, firstly, that the measuring transducers (3) are optimally and in sufficient quantities located in this pipeline system. And secondly, the optimal choice of the type of measuring transducers (3) is necessary in accordance with the observed morphology and corrosion rate.

Выбор места установки технических средств измерения производится на опасных участках, выявленных с помощью модуля (12) диагностики и модуля (13) диагностики. При выборе места для узлов контроля на промысловых трубопроводах должны учитываться рельеф местности, протяженность трубопровода (1), расчетные данные по режиму течения жидкостей, аварийность. В первую очередь измерительные преобразователи (3) располагаются на пониженных участках трассы трубопровода (1) в местах возможного образования водных скоплений.The choice of the installation location of technical measuring instruments is carried out in hazardous areas identified using the diagnostic module (12) and diagnostic module (13). When choosing a place for control nodes in field pipelines, the terrain, the length of the pipeline (1), calculated data on the flow regime of liquids, and accident rate should be taken into account. First of all, measuring transducers (3) are located on low sections of the pipeline route (1) in places of possible formation of water accumulations.

При наличии аварииных порывов трубопроводных систем аварийные участки оборудуются измерительными устройствами в обязательном порядке. Протяженные участки трубопроводных систем оборудуются средствами измерения не менее чем в трех местах - в начале, середине и конце участка. Непосредственный выбор мест установки измерительных устройств производится на основании экспертизы с выездом на выявленные опасные участки трубопроводной системы. При этом оформляются соответствующие документы - «Акты обустройства узла контроля», которые хранятся в «Паспортах узлов контроля скорости коррозии».In the presence of emergency gusts of pipeline systems, emergency sections are equipped with measuring devices without fail. Long sections of pipeline systems are equipped with measuring instruments in at least three places - at the beginning, middle and end of the section. Direct selection of installation sites for measuring devices is made on the basis of examination with visits to the identified hazardous sections of the pipeline system. At the same time, relevant documents are drawn up - “Acts of arrangement of the control unit”, which are stored in “Passports of the corrosion rate control units”.

Основанием для определение типа измерительных преобразователей (3) коррозии для монтажа в выбранном месте участка трубопроводной системы являются сведения об аварийности и гидродинамическом режиме транспорта жидкости в данном месте. Характеристики режима могут быть получены в ходе первичного анализа расчетным путем либо путем анализа послойной неоднородности потока жидкостей, если данное место оборудовано пробоотборником. Узлы контроля системы (5) в обязательном порядке оборудуются зондами с образцами-свидетелями и пробоотборниками для получения образцов жидкостей для химического анализа, оценки агрессивности среды, а также для определения гидродинамической структуры потока жидкостей. Для доступа в системы низкого давления (ниже 70 атм) применяется устройство ввода внутритрубное контактное для отбора проб среды и установка ОСК / Датчиков ЗАО «КОРМАКО" (ТУ 4271-001-55449-263-2004).The basis for determining the type of corrosion measuring transducers (3) for installation at a selected location in a section of a pipeline system is information about the accident rate and the hydrodynamic regime of fluid transport at a given location. The characteristics of the regime can be obtained during the initial analysis by calculation or by analyzing the layer-by-layer heterogeneity of the fluid flow, if this place is equipped with a sampler. The control units of system (5) are necessarily equipped with probes with witness samples and samplers to obtain fluid samples for chemical analysis, assess the aggressiveness of the medium, and also to determine the hydrodynamic structure of the fluid flow. For access to low-pressure systems (below 70 atm), an in-line contact input device for sampling the medium and installation of OSK / Sensors CJSC KORMAKO (TU 4271-001-55449-263-2004) are used.

Для доступа в системы высокого давления (до 240 атм и 400 атм) применяется жесткая монтажная установка ОСК/Датчиков - 2" патрубок для ввода датчиков в трубу (с разрешением на применение №РРС 00-21545).For access to high-pressure systems (up to 240 atm and 400 atm), the OSK / Sensors rigid mounting installation is used - a 2 "nozzle for introducing sensors into the pipe (with permission for use No. РРС 00-21545).

В качестве измерительных преобразователей рекомендуются передовые технологии измерения скорость коррозии по потере массы - приборы ER DCU-3 и приборы CEION, фирмы CORMON с разрешением на применение №РРС 00-21545 Федеральной Службы по Экологическому, Технологическому и Атомному Надзору.As measuring transducers, we recommend advanced technologies for measuring the mass loss corrosion rate - ER DCU-3 devices and CEION, CORMON devices with permission to use No. РРС 00-21545 of the Federal Service for Ecological, Technological and Nuclear Supervision.

Решение о выборе типов измерительных устройств для установки в данном месте трубопроводной системы фиксируется документально путем заполнения «Актов обустройства узла контроля».The decision on the choice of types of measuring devices for installation in a given place of the pipeline system is documented by filling out the “Acts of arrangement of the control unit”.

Монтаж определенного количества и типа измерительных преобразователей (3) в определенных местах их установки на трубопроводе (1) означает создание системы технических средств (2), служащей для получения первичной информации о коррозионном состоянии всей трубопроводной системы. Основной структурной единицей Системы Оперативного Мониторинга является Узел Контроля Коррозии системы (5), включающий блоки сопряжения (6) и контролеры (7), последовательно соединенные с измерительными преобразователями (3) в каналах измерения скорости коррозии (4), подключенных, к промышленной сети Ethernet через контролеры.The installation of a certain number and type of measuring transducers (3) in certain places of their installation on the pipeline (1) means the creation of a system of technical equipment (2), which serves to obtain primary information about the corrosion state of the entire pipeline system. The main structural unit of the On-line Monitoring System is the Corrosion Monitoring Node of the system (5), including interface units (6) and controllers (7) connected in series with measuring transducers (3) in corrosion rate measuring channels (4) connected to an industrial Ethernet network through controllers.

Система Узлов Контроля Коррозии (5) служит для упорядочивания процессов получения, сбора, обработки, передачи и хранения информации о коррозионном состоянии всей трубопроводной системы на основе первичной информации, полученной в нескольких точках этой системы. Система нумерации узлов контроля является одноуровневой, что существенно упрощает все действия c получаемой информацией. Одновременно трубопроводные системы, для которых вводится мониторинг скорости коррозии, характеризуются многоуровневой структурой, начиная от трубопроводной системы и заканчивая конкретным трубопроводом системы, на котором установлено измерительное устройство. Это позволяет вести единообразную базу данных по мониторингу коррозии.The Corrosion Control Nodes System (5) is used to streamline the processes of obtaining, collecting, processing, transmitting and storing information on the corrosion state of the entire pipeline system based on the primary information obtained at several points of this system. The numbering system of control nodes is single-level, which greatly simplifies all actions with the information received. At the same time, pipeline systems for which corrosion rate monitoring is introduced are characterized by a multilevel structure, starting from the pipeline system and ending with the specific pipeline of the system on which the measuring device is installed. This allows a uniform corrosion monitoring database to be maintained.

Каждому из Узлов Контроля Коррозии системы (5) присваивается порядковый номер, нумерация узлов является сквозной в пределах одного добывающего или транспортирующего предприятия. Конечный продукт системы оперативного мониторинга коррозии - целевая информация или набор данных, представляющих характеристику коррозионного состояния трубопроводной системы, хранится в сервере (9) базы данных. При реальной сетевой реализации серверов может быть несколько; база данных при этом получается распределенной, а система управления базой данных (СУБД) должна в полной мере выполнять сетевой сервис. Реально СУБД, позволяющие реализовать идею «сетевого распределенного хранилища данных», могут быть представлены, например, семейством программных продуктов Oracle. Система оперативного мониторинга основана на универсальных принципах сетевого взаимодействия (IP-адресация, независимость от физических характеристик среды передачи сигнала, глобальный охват), а ее пользовательский интерфейс тесно интегрирован со средствами для просмотра Web-страниц. Интерфейсный модуль (10) Ethernet объединяется с сервером (8), благодаря чему Internet-данные, передаваемые по протоколам Ethernet, ТСР/IР или HTTP, преобразуются в форму, понятную контроллерам (7). Встроенный web-сервер обеспечивает практически мгновенный обмен данными. Таким образом, в сложной многоуровневой системе мониторинга коррозии трубопровода возникает возможность непосредственного прямого доступа на все уровни, к каждому устройству, интеллектуальному датчику, модулю ввода/вывода и т.п.Each of the Corrosion Control Nodes of the system (5) is assigned a serial number, the numbering of the nodes is end-to-end within one mining or transporting enterprise. The final product of the operational corrosion monitoring system is the target information or a set of data representing the characteristic of the corrosion state of the pipeline system, stored in the database server (9). With a real network implementation of servers, there may be several; the database is thus distributed, and the database management system (DBMS) must fully perform the network service. In reality, DBMSs that make it possible to implement the idea of a “network distributed data warehouse” can be represented, for example, by the Oracle family of software products. The operational monitoring system is based on universal principles of network interaction (IP addressing, independence from the physical characteristics of the signal transmission medium, global coverage), and its user interface is closely integrated with tools for viewing Web pages. The Ethernet interface module (10) is integrated with the server (8), so that Internet data transmitted via Ethernet, TCP / IP or HTTP protocols is converted into a form that is understandable to controllers (7). Built-in web-server provides almost instant data exchange. Thus, in a complex multi-level pipeline corrosion monitoring system, it becomes possible to directly directly access all levels, to each device, smart sensor, I / O module, etc.

Формируется набор расширенных коммуникационных сервисов, доступных на каждом уровне и в каждом компоненте системы мониторинга коррозии трубопровода, причем как системы мониторинга, построенной по классическим иерархическим схемам, так и системы, реализованной с применением только Ethernet-технологий.A set of advanced communication services is available, available at each level and in each component of the pipeline corrosion monitoring system, both a monitoring system built according to classical hierarchical schemes and a system implemented using only Ethernet technologies.

В случае отказа узла сети или сегмента линии связи в традиционной схеме становятся недоступными все подключенные к нему устройства. С использованием Ethernet они остаются досягаемыми, как минимум, для удаленной диагностики происшедшего. Существует возможность удаленного программирования, конфигурирования и анализа работоспособности всех устройств системы. При этом возможно:In the event of a failure of a network node or a segment of a communication line in the traditional scheme, all devices connected to it become inaccessible. Using Ethernet, they remain accessible, at least for remote diagnosis of what happened. There is the possibility of remote programming, configuration and analysis of the health of all devices in the system. In this case, it is possible:

- использование карманных и портативных компьютеров и терминалов без специального программного обеспечения, мобильных телефонов и иных средств связи в дополнение к традиционным средствам либо вместо них, что ведет к мобильности рабочих мест и персонала;- the use of handheld and portable computers and terminals without special software, mobile phones and other means of communication in addition to traditional means or instead of them, which leads to the mobility of workplaces and personnel;

- использование в целях связи с системой мониторинга коррозии трубопроводов транскорпоративной сети на неограниченные расстояния;- use for communication purposes with the corrosion monitoring system of pipelines of the transporter network over unlimited distances;

- развитие существующей системы мониторинга коррозии трубопроводов, не ограниченного числом подключаемых устройств.- development of the existing pipeline corrosion monitoring system, not limited by the number of connected devices.

Накопленная и обработанная с помощью соответствующих методик информация о скоростях коррозии в трубопроводных системах поступает на пульт управления (11), который в режиме реального времени на основе регламентов технического и эксплуатационного обслуживания обеспечивает оперативный мониторинг коррозии.The information on the corrosion rates in pipeline systems, accumulated and processed using appropriate techniques, is sent to the control panel (11), which provides real-time monitoring of corrosion in real time based on technical and operational maintenance regulations.

Claims (2)

1. Устройство мониторинга коррозии трубопровода, отличающееся тем, что включает первый модуль диагностики физического состояния трубопровода, предназначенный для расположения внутри трубопровода, и второй модуль диагностики физического состояния трубопровода, предназначенный для расположения вне трубопровода, блок сопряжения указанных модулей с промышленной сетью Ethernet, по меньшей мере, два канала измерения скорости коррозии, в каждом из которых имеются последовательно соединенные измеритель скорости коррозии, блок сопряжения и контроллер, который соединен с промышленной сетью Ethernet, пульт управления мониторингом коррозии трубопровода, сервер базы данных и сервер, преобразующий данные сети Ethernet в форму, понятную каждому упомянутому контроллеру.1. A device for monitoring pipeline corrosion, characterized in that it includes a first module for diagnosing the physical condition of the pipeline, intended for location inside the pipeline, and a second module for diagnosing the physical state of the pipeline, intended for location outside the pipeline, an interface unit for said modules with an industrial Ethernet network, at least at least two channels for measuring the corrosion rate, each of which has a series-connected corrosion rate meter, an interface unit and a con roller, which is connected to the industrial network Ethernet, remote control pipeline corrosion monitoring, database server, and a server converts Ethernet network data into a form understandable to said each controller. 2. Способ мониторинга коррозии трубопровода, включающий измерения параметров среды посредством датчиков, размещенных в точках наблюдения в соответствии с картами замеров и скорости коррозии трубопровода, отличающийся тем, что для измерения упомянутых параметров используют устройство по п.1. 2. A method for monitoring pipeline corrosion, including measuring environmental parameters by means of sensors located at the observation points in accordance with the measurement charts and the corrosion rate of the pipeline, characterized in that the device according to claim 1 is used to measure the said parameters.
RU2009117712/06A 2009-05-12 2009-05-12 Method to monitor pipeline corrosion and device for its realisation RU2459136C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009117712/06A RU2459136C2 (en) 2009-05-12 2009-05-12 Method to monitor pipeline corrosion and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009117712/06A RU2459136C2 (en) 2009-05-12 2009-05-12 Method to monitor pipeline corrosion and device for its realisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009117712A RU2009117712A (en) 2010-11-20
RU2459136C2 true RU2459136C2 (en) 2012-08-20

Family

ID=44058035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009117712/06A RU2459136C2 (en) 2009-05-12 2009-05-12 Method to monitor pipeline corrosion and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2459136C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574168C2 (en) * 2013-06-07 2016-02-10 ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГИАП-ДИСТцентр" (ЗАО "ГИАП-ДИСТцентр") Method to ensure industrial safety of high risk production site under conditions of increased interval between major overhauls
RU2662466C1 (en) * 2017-11-17 2018-07-26 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Underground pipeline section corrosive state evaluation method based on the corrosion surveys and in-pipe diagnostics data
RU2685055C1 (en) * 2018-06-29 2019-04-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное Предприятие "СОНАР" (ООО НПП "СОНАР") Method for monitoring carbon-dioxide corrosion in trade gas pipelines and device for its implementation
RU200085U1 (en) * 2020-07-03 2020-10-05 Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" CORROSION TRANSMISSION DEVICE
RU2747078C1 (en) * 2019-12-27 2021-04-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Добыча Надым" Method for researching pipeline corrosion rate
RU2767263C1 (en) * 2020-10-26 2022-03-17 Общество с ограниченной ответственностью "Газэнергоэкспертиза" Method for integrated assessment of indicators determining the technical condition of pipeline systems, and a monitoring system for its implementation
US20230014791A1 (en) * 2021-07-12 2023-01-19 Titan Hre Llc Apparatus and system for automated assessment of cathodic protection system for pipelines

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA038887B1 (en) 2017-07-11 2021-11-02 Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт энергетических технологий "АТОМПРОЕКТ" (АО "АТОМПРОЕКТ") Method for controlling the rate of corrosion of process loop equipment in nuclear power plants

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0255619B1 (en) * 1986-08-06 1991-09-25 Pipetronix GmbH Apparatus for measuring and non-destructive material testing of laid pipelines
RU2159891C1 (en) * 1999-11-30 2000-11-27 Государственное унитарное предприятие "ПАРСЕК" дочернее предприятие НИИ Микроприборов Method of corrosion cross-monitoring of underground metal structures
RU2200895C2 (en) * 2001-06-13 2003-03-20 Уфимский государственный авиационный технический университет Monitoring system for protecting pipelines against corrosion
RU2279651C1 (en) * 2004-11-29 2006-07-10 Виктор Алексеевич Авдонюшкин Method of prolonging safety service life of metal structures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0255619B1 (en) * 1986-08-06 1991-09-25 Pipetronix GmbH Apparatus for measuring and non-destructive material testing of laid pipelines
RU2159891C1 (en) * 1999-11-30 2000-11-27 Государственное унитарное предприятие "ПАРСЕК" дочернее предприятие НИИ Микроприборов Method of corrosion cross-monitoring of underground metal structures
RU2200895C2 (en) * 2001-06-13 2003-03-20 Уфимский государственный авиационный технический университет Monitoring system for protecting pipelines against corrosion
RU2279651C1 (en) * 2004-11-29 2006-07-10 Виктор Алексеевич Авдонюшкин Method of prolonging safety service life of metal structures

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574168C2 (en) * 2013-06-07 2016-02-10 ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГИАП-ДИСТцентр" (ЗАО "ГИАП-ДИСТцентр") Method to ensure industrial safety of high risk production site under conditions of increased interval between major overhauls
RU2662466C1 (en) * 2017-11-17 2018-07-26 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Underground pipeline section corrosive state evaluation method based on the corrosion surveys and in-pipe diagnostics data
RU2685055C1 (en) * 2018-06-29 2019-04-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное Предприятие "СОНАР" (ООО НПП "СОНАР") Method for monitoring carbon-dioxide corrosion in trade gas pipelines and device for its implementation
RU2747078C1 (en) * 2019-12-27 2021-04-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Добыча Надым" Method for researching pipeline corrosion rate
RU200085U1 (en) * 2020-07-03 2020-10-05 Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" CORROSION TRANSMISSION DEVICE
RU2767263C1 (en) * 2020-10-26 2022-03-17 Общество с ограниченной ответственностью "Газэнергоэкспертиза" Method for integrated assessment of indicators determining the technical condition of pipeline systems, and a monitoring system for its implementation
US20230014791A1 (en) * 2021-07-12 2023-01-19 Titan Hre Llc Apparatus and system for automated assessment of cathodic protection system for pipelines

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009117712A (en) 2010-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2459136C2 (en) Method to monitor pipeline corrosion and device for its realisation
CN102156089B (en) Method for evaluating corrosion in buried pipeline
US9921146B2 (en) Pipeline management supporting server and pipeline management supporting system
CN1316324C (en) Method for detecting and correcting sensor failure in oil and gas prodn. system
Singh Pipeline Integrity: Management and Risk Evaluation
RU2563419C2 (en) Method of monitoring of technical state of pipeline and system for its implementation
US8841901B2 (en) System and method for inspecting a subsea pipeline
Liu et al. Computational intelligence for urban infrastructure condition assessment: Water transmission and distribution systems
CN105114821B (en) Embedded metal pipeline leakage detection method
CN111611677A (en) Risk calculation modeling system and method for pipeline operation and integrity management
Dudin et al. Strategy for monitoring and ensuring safe operation of Russian gas transportation systems
Cataldo et al. Advances in Reflectometric Sensing for Industrial Applications
Loganathan et al. Development of a decision support tool for inspection and monitoring of large-diameter steel and prestressed concrete cylinder water pipes
Tan Localized Corrosion in Complex Environments
Hedges et al. Monitoring and inspection techniques for corrosion in oil and gas production
KR20230040195A (en) Forecasting system of preventing accidents by damage diagnosis of city gas supply facilities and forecasting method by the same
Adenubi et al. A Review of Leak Detection Systems for Natural Gas Pipelines and Facilities
RU2262634C1 (en) Method of detecting pipeline sections disposed to corrosion cracking under stressing
Sharma Vibro-acoustic monitoring of pipeline leakage and corrosion
Feydo et al. Non-intrusive ultrasonic corrosion-rate measurement in lieu of manual and intrusive methods
RU2817544C1 (en) Pipeline corrosion diagnostics method
Barshinger et al. Permanently installed monitoring system for accurate wall thickness and corrosion rate measurement
RU131014U1 (en) GROUND VERTICAL RESERVOIR FOR OIL AND OIL PRODUCTS EQUIPPED WITH STATIONARY BOTTOM DIAGNOSTIC DEVICE
Dahl Optimising of pipeline maintenance using deposit profile technology
Melo et al. A Framework for the Probabilistic Integrity and Risk Assessment of Unpiggable Pipelines

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20101207

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20110728

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120708

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20130310

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20130313

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20140217

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190513

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20201209