[RU]

Настоящее изобретение предлагает способы и системы использования методов моделирования долговечности вместе с данными обследований трубопровода для определения причинных факторов возникновения коррозии под изоляцией, включающие в себя следующие стадии: определение первого состояния трубопроводного стыка в отношении развития коррозии во время проведения первого обследования; определение второго состояния трубопроводного стыка в отношении развития коррозии во время проведения второго, последующего обследования; определение отличительных признаков трубопроводного стыка, отличительных признаков самого трубопровода и отличительных признаков местоположения, имеющих отношение к трубопроводному стыку; и повторение этого процесса в отношении множества трубопроводных стыков в одном или нескольких трубопроводах. Эта информация подвергается анализу множественной регрессии и долговечности, в ходе которого определяются коэффициенты регрессии, отражающие предположительную степень влияния различных факторов на развитие коррозии под изоляцией. Анализ долговечности также определяет одну или несколько моделей долговечности, способных спрогнозировать предположительное время перехода конкретного трубопроводного стыка из первого состояния в отношении коррозии ко второму состоянию в отношении коррозии с учетом полученных значений различных отличительных признаков.

(57) Реферат / Формула:

Настоящее изобретение предлагает способы и системы использования методов моделирования долговечности вместе с данными обследований трубопровода для определения причинных факторов возникновения коррозии под изоляцией, включающие в себя следующие стадии: определение первого состояния трубопроводного стыка в отношении развития коррозии во время проведения первого обследования; определение второго состояния трубопроводного стыка в отношении развития коррозии во время проведения второго, последующего обследования; определение отличительных признаков трубопроводного стыка, отличительных признаков самого трубопровода и отличительных признаков местоположения, имеющих отношение к трубопроводному стыку; и повторение этого процесса в отношении множества трубопроводных стыков в одном или нескольких трубопроводах. Эта информация подвергается анализу множественной регрессии и долговечности, в ходе которого определяются коэффициенты регрессии, отражающие предположительную степень влияния различных факторов на развитие коррозии под изоляцией. Анализ долговечности также определяет одну или несколько моделей долговечности, способных спрогнозировать предположительное время перехода конкретного трубопроводного стыка из первого состояния в отношении коррозии ко второму состоянию в отношении коррозии с учетом полученных значений различных отличительных признаков.

---

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПОСОБОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ВМЕСТЕ С ДАННЫМИ ОБСЛЕДОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИЧИННЫХ ФАКТОРОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ КОРРОЗИИ
ПОД ИЗОЛЯЦИЕЙ
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретения относится к области обследования трубопроводов, в частности, к использованию моделирующего анализа долговечности с целью прогнозирования возникновения коррозии под изоляцией на множестве стыков трубопроводов.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
В энергетике часто возникает необходимость в транспортировке больших объемов нефти и природного газа на дальние расстояния, например, с одной или нескольких буровых на один или несколько нефтеперерабатывающих заводов. Обычно такая транспортировка осуществляется с использованием разветвленных сетей нефте- и газопроводов, которые все вместе являются составной частью нефтяного или газового месторождения. На фиг. 1 приведен пример нефтегазового месторождения, который носит исключительно иллюстративный характер.
Как показано на фиг. 1, месторождение может включать в себя множество
скважин (4), расположенных в разных местах месторождения, на которых
осуществляется добыча нефтегазовых продуктов. Каждая скважина (4) может быть
соединена с буровой (2) трубопроводом (5). В примере, приведенном на фиг. 1,
показаны буровые (2о) - (2у). Каждая буровая (2) может поддерживать работу
множества скважин (4); например, буровая (2з), проиллюстрированная на фиг. 1,
поддерживает работу сорока двух скважин (4о) - Каждая буровая (2) может
добывать на своих скважинах (4) нефть и газ и передавать добытые нефтегазовые продукты на центральный пункт (6) подготовки и перекачки (ЦГШ) по трубопроводам (5). Центральный пункт (6) подготовки и перекачки может быть связан с выходным трубопроводом (5), который, в свою очередь, может быть соединен с другим
трубопроводом, равно как и с другими центральными пунктами подготовки и перекачки. На действующих нефтяных месторождениях, например, относящихся к трансаляскинскому нефтепроводу (ТАН), между собой соединены тысячи отдельных трубопроводов в рамках общей системы добычи и переработки. В этой связи, система трубопроводов, изображенная на фиг. 1, может представлять собой только часть единой трубопроводной системы добычи нефти.
Обычно трубопроводы составляются методом наращивания, т.е. путем сваривания между собой отдельных участков или сегментов труб. Например, как показано на фиг. 2А, иллюстративный трубопровод (200) состоит их множества составных сегментов (210 - 240). За счет формирования трубопровода (200) из отдельных составных сегментов (210 - 240) облегчается транспортировка составных частей, необходимых для сборки трубопровода (200), которые должны доставляться с места изготовления на месторождение. Сооружение трубопроводов с использованием отдельных сегментов также снижает затраты на техническое обслуживание или ремонт трубопроводов за счет того, что ремонту, техническому обслуживанию или замене подлежат лишь определенные сегменты, а не весь трубопровод целиком. Специалистам в данной области техники очевидно, что трубопровод и его сегменты, представленные на фиг. 2А, носят исключительно иллюстративный характер, и что они не обязательно должны быть вычерчены в масштабе.
Трубопровод (200) может характеризоваться наличием слоя сплошной изоляции (202), охватывающей трубопровод, которая называется также обмоткой. Изоляция (202) может быть выполнена из жесткого пенополиуретана или иного изоляционного материала, и использоваться для защиты наружной поверхности сегментов трубопровода, которые обычно выполнены из железных сплавов или иных металлов, от негативного воздействия окружающей среды.
На фиг. 2В приведен пример сегмента (250) трубопровода, включающий в себя изоляционный слой (254) и открытый неизолированный конец (252). Внешний вид и конструкция сегмента перед его транспортировкой на месторождение для последующей сборки аналогичен внешнему виду и конструкции сегмента (250), приведенного в качестве примера на фиг. 2В. В частности, может быть предусмотрена такая конструкция трубопровода, при которой изоляционный слой (254) не полностью охватывает наружную цилиндрическую поверхность сегмента (250) трубопровода, а оставляет наружные концы (252) сегмента открытыми. Такая особая изоляция обычно необходима для того, чтобы уже на месторождении сегмент (250) трубопровода можно
было присоединить к другому сегменту в процессе сооружения системы трубопроводов.
Например, как это показано на фиг. 3, отдельные сегменты (310) и (320) могут быть изготовлены (например, в закрытом помещении) и доставлены на месторождение для встраивания в другой трубопровод. В рамках процесса сборки сегмент (310) может быть соединен сваркой с сегментом (320) на границе (330) соприкосновения соответствующих концов указанных сегментов трубопровода, образуя стык (340) трубопровода.
Однако, поскольку процесс нанесения изоляции на стык (340) трубопровода обычно проходит на открытом воздухе, где осуществляется сборка более крупной трубопроводной системы, открытый стык (340) может подвергаться воздействию влаги, которая может остаться на наружных поверхностях сегментов трубопровода, даже после нанесения изоляции. Даже если содержание такой влаги незначительно, или если изначально она не поддается выявлению, на протяжении длительного периода времени она может постепенно разъедать наружные поверхности трубопроводных стыков. Этот процесс известен под названием "коррозия под изоляцией" (КПИ). Хотя такой коррозии может быть подвержен любой участок сегмента трубопровода, именно трубопроводные стыки могут оказаться наиболее подверженным КПИ из-за негативного воздействия на них окружающей среды. Кроме того, влага на наружных поверхностях сегментов трубопровода может появиться и по иным причинам, обусловленным разными событиями или условиями, такими как текущее техническое обслуживание или нарушение изоляционного слоя вследствие внешних воздействующих факторов.
Если позволить КПИ развиваться естественным путем, то в итоге стенки труб будут разъедены до такой степени, что будет потеряна их герметичность, в результате чего перекачиваемые по трубопроводу продукты будут вытекать или испаряться. Помимо экономических последствий, связанных с потерей ценного сырья, протечки продуктов могут скапливаться под изоляцией разъеденного коррозией трубопровода и перетекать на соседние наружные поверхности, ускоряя тем самым КПИ других сегментов трубопровода или стыков. Соответственно, существует потребность в способах и системах обнаружения и купирования КПИ на трубопроводных стыках до того, как они потеряют герметичность или не будут безвозвратно испорчены каким-либо еще образом.
Однако существует ряд препятствий, стоящих на пути эффективного обнаружения КПИ на стыках трубопроводов. Например, на месторождении могут быть проложены сотни разных трубопроводов, многие из которых тянутся на десятки или даже сотни километров, часто в суровых условиях окружающей среды, как, например, на Аляске. В результате часто просто невозможно осмотреть каждый из десятков тысяч стыков в трубопроводах или обследовать их настолько часто, насколько это позволяло бы группе технического контроля выявлять коррозию типа КПИ еще до того, как она приведет к окончательному выходу из строя трубопроводного стыка.
Обычно коррозия типа КПИ распространяется нелинейно. Например, определенный трубопроводный стык может иметь срок службы, исчисляемый десятками лет между его первоначальным выполнением на месторождении и достижением этим стыком такого состояния, когда он полностью утрачивает герметичность. Хотя условия, вызывающие КПИ трубопроводного стыка, могут присутствовать с самого начала, КПИ может начаться только на седьмом году службы стыка, по истечении которого трубопроводный стык начинает подвергаться интенсивному воздействию КПИ, в результате чего к десятому году службы он полностью утрачивает свою герметичность. В этом примере даже тот образец трубы, который в остальном обеспечивает статистическую достоверность, может оказаться неэффективным для обнаружения КПИ на трубопроводном стыке, так как его осмотр через шесть лет эксплуатации может не выявить какой-либо коррозии, а проводить следующий осмотр через несколько лет будет уже поздно. Более того, на некоторых месторождениях, огромное количество отдельных трубопроводных стыков делает невозможным обследование каждого из них хотя бы по одному разу; и надежда на их обследование во многих случаях возлагается только на очередное мероприятие по периодическому осмотру.
И, наконец, даже при обнаружении воздействия КПИ на трубопроводный стык известные на сегодняшний день методики не в состоянии предложить какой-либо надежный способ экстраполяции состояния подвергнутого негативному воздействию трубопроводного стыка на состояние других стыков, которые в ближайшем будущем могут быть подвергнуты такому же воздействию, или которые чувствительны к коррозии типа КПИ. Такая неспособность обычно обусловлена большим количеством различающихся отличительных признаков трубопроводных стыков и их местоположения, каждый из которых может повлиять на общую скорость распространения коррозии конкретного трубопроводного стыка. Учитывая огромное
число переменных, известные на сегодняшний день методики не могут предложить какой-либо значимый способ выявления корреляции состояния конкретной трубы с конкретными факторами так, чтобы можно было выявить те из них, которые способствовали или могут способствовать возникновению такого состояния других трубопроводных стыков, характеризующихся частично дублирующими друг друга, но все равно разными наборами свойств.
Следовательно, существует потребность в способах и системах определения четкой корреляции между отличительными признаками трубопроводных стыков, труб и их местоположения и состоянием трубопроводных стыков, подвергаемых воздействию КПИ. Существует потребность в выявлении такой корреляции достаточно надежным способом для того, чтобы на основании текущего состояния как обследованных, так и необследованных трубопроводных стыков, можно было точно спрогнозировать их состояние в будущем при условии, что не будет предприниматься никаких корректирующий действий, а также передовых практических методов предотвращения КПИ в трубопроводах.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Настоящая заявка относится к этим и другим усовершенствованиям, которые могут быть применены при осмотре и техническом обслуживании трубопроводов, и описывает новые способы выявления наиболее значимых причинных факторов возникновения КПИ и прогнозирования КПИ на трубопроводных стыках с использованием аналитического моделирования долговечности.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения собираются и заносятся в базу данных отличительные признаки трубопроводных стыков одного или нескольких трубопроводов, такие как конфигурация, ориентация и форма. По каждому трубопроводному стыку также собираются и сохраняются в базе данных отличительные признаки труб, в которых выполнены эти стыки, а также отличительные признаки местоположения каждого трубопроводного стыка. По мере осмотра каждого отдельного стыка - например, в рамках планового или общего инспекционного обследования - состояние каждого трубопроводного стыка в отношении КПИ оценивается и также заносится в базу данных.
По каждому из трубопроводных стыков, подвергнутых многократному обследованию, вводятся данные о состоянии стыков после каждого осмотра, а также
отличительные признаки стыка, трубопровода и местоположения, с целью проведения множественного регрессионного анализа для выявления отличительных признаков, который в наибольшей степени способствуют изменению их состояния в отношении КПИ. Такая информация используется также для проведения анализа долговечности с целью прогнозирования вероятного состояния различных трубопроводных стыков с известными отличительными признаками в отношении КПИ. Анализ долговечности используется также для прогнозирования вероятного срока службы различных трубопроводных стыков для выявления вероятного состояния трубопроводных стыков в отношении КПИ в будущем. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения состояние трубопровода в отношении КПИ можно классифицировать по отчетливо различимым стадиям, а анализ долговечности может быть использован для определения предполагаемого срока службы множества трубопроводных стыков по множеству разных стадий развития КПИ.
Трубопроводные стыки, в которых предполагается наличие КПИ, могут иметь приоритет в отношении проведения технического обслуживания с тем, чтобы КПИ можно было купировать и устранить. В отношении трубопроводных стыков, в которых предполагается скорое возникновение КПИ, может быть проведено техническое обслуживание с целью отсрочки возникновения КПИ. Более того, используя информацию, полученную в отношении факторов, которые в наибольшей степени способствуют возникновению КПИ, можно принимать решения в отношении будущих вариантов конструкции и конфигурации трубопроводов. Раскрытые варианты осуществления настоящего изобретения могут быть также использованы и в иных сферах применения.
Краткое описание фигур
Прилагаемые чертежи, включенные в настоящую заявку и являющиеся ее неотъемлемой частью, иллюстрируют различные варианты осуществления настоящего изобретения и вместе с представленным описанием объясняют принципы настоящего изобретения; при этом:
На фиг. 1 показана схема, иллюстрирующая пример месторождения с системой трубопроводов, в отношении которого могут быть применены варианты осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 2А показана схема, иллюстрирующая пример части трубопровода согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 2В показана схема, иллюстрирующая пример сегмента трубопровода согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 3 показана схема, иллюстрирующая пример процесса соединения двух сегментов трубопровода во время сооружения более длинного трубопровода согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 4 показана схема, иллюстрирующая пример компонентов аппаратного обеспечения системы, выполненной с возможностью реализации описанных примеров согласно некоторым из вариантов осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример способа использования множественной регрессии для определения причинных факторов возникновения КПИ и использования анализа долговечности с целью прогнозирования возникновения КПИ на стыках трубопроводов согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 6 показана схема, иллюстрирующая пример данных, которые могут быть внесены в базу данных с целью проведения анализа долговечности согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая пример способа обследования вручную отдельного трубопроводного стыка согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 8 показана схема, иллюстрирующая пример отличительных признаков, которые могут быть внесены в базу данных с целью проведения анализа долговечности согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 9 показана блок-схема, иллюстрирующая пример способа ввода условий и отличительных данных по конкретному трубопроводному стыку согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 10 показана схема, иллюстрирующая пример способа предоставления сгруппированных входных данных по различным стадиям КПИ для проведения анализа множественной регрессии и долговечности согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 11 показана схема, иллюстрирующая пример результатов иллюстрационного множественного регрессионного анализа согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;
На фиг. 12 показана схема, иллюстрирующая пример способа прогнозирования срока службы различных трубопроводных стыков по множеству стадий КПИ с использованием результатов анализа долговечности согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; и
На фиг. 13 показана схема, иллюстрирующая пример вычисления предполагаемого срока службы множества трубопроводных стыков по множеству стадий КПИ согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Нижеследующее подробное описание представлено в привязке к прилагаемым чертежам. Там, где это возможно, ссылочные позиции на чертежах и в описании обозначают одни и те же элементы. Хотя в настоящем документе описано несколько иллюстративных вариантов осуществления и признаков заявленного изобретения, возможны его модификации, вариации и прочие изменения без отступления от сути и объема настоящего изобретения. Соответственно, нижеследующее подробное описание не ограничивает заявленное изобретение; при этом точный объем настоящего изобретения определен приложенной формулой изобретения.
На фиг. 4 показана схема, иллюстрирующая компоненты аппаратного обеспечения вычислительной системы, выполненной с возможностью реализации описанных примеров согласно некоторым из вариантов осуществления настоящего изобретения. Указанная система (400) сможет включать в себя один или несколько микропроцессоров (410) с разной конфигурацией ядра и разной тактовой частотой; одно или несколько запоминающих устройств или машиночитаемых носителей (420) разных физических размеров и с разным объемом памяти, таких как флеш-накопители, жесткие диски, ОЗУ и т.п., предназначенных для хранения данных, например, изображений, файлов и программных команд, исполняемых одним или несколькими микропроцессорами (410); один или несколько сетевых интерфейсов (430), таких как Ethernet-адаптеры, беспроводные приемопередатчики или компоненты сетей последовательной связи, предназначенные для передачи данных по проводным или беспроводным средствам распространения информации с использованием протоколов, таких как Ethernet, беспроводной Ethernet, CDMA (множественный доступ с кодовым разделением), TDMA (множественный доступ с разделением по времени) и т.п.; один или несколько компонентов формирования изображений (440), таких как устройства,
способные записывать рентгеновские изображения элементов трубопровода; а также один или несколько разъемов (450) для подключения периферийных устройств, таких как клавиатура, мышь, сенсорные панели, мониторы и т.п., которые обеспечивают взаимодействие с человеком и позволяют управлять системой (400). Компоненты системы (400) должны быть заключены в единый корпус или располагаться максимально близко друг к другу.
Запоминающие устройства (420) могут быть физически или логически размещены или выполнены с возможностью предоставления или хранения одного или нескольких хранилищ данных, например, одной или нескольких файловых систем или баз (422) данных, а также одной или нескольких программ (424) пакета программного обеспечения, которые могут содержать интерпретируемые или исполнительные команды для реализации одного или нескольких раскрытых вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что вышеописанные компоненты носят исключительно иллюстративный характер, так как система (400) может включать в себя компоненты аппаратного обеспечения любого типа, в том числе любое необходимое сопутствующее программно-аппаратное или программное обеспечение для реализации раскрытых вариантов осуществления настоящего изобретения. Система (400) может быть также реализована, частично или полностью, за счет использования процессоров или электронных схем, таких как специализированные заказные интегральные схемы (ASIC) или программируемые логические интегральные схемы типа FPGA.
На фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ использования множественной регрессии для определения наиболее значимых причинных факторов возникновения КПИ и использования анализа долговечности с целью прогнозирования возникновения КПИ на стыках трубопроводов согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. На фиг. 5 представлен общий обзор четырех основных стадий всего процесса. Подробности по каждой из четырех стадий представлены на последующих фигурах.
На стадии (510) осуществляется сбор данных по трубопроводу. На фиг. 6 представлены четыре основные категории данных о трубопроводе: данные (610) о состоянии стыка, отличительные признаки (620) стыка, отличительные признаки (630) трубопровода и отличительные признаки (630) его местоположения. Данные (610) о состоянии трубопровода могут включать в себя любую информацию, отображающую фактическое состояние конкретного трубопроводного стыка в конкретный момент
времени, например, состояние, зафиксированное в результате обследования трубопроводного стыка, проведенного вручную. На фиг. 7 представлен иллюстративный способ сбора данных (610) о состоянии стыка согласно описанным вариантам осуществления настоящего изобретения. Стадии, представленные на фиг. 7, могут быть применимы к множеству стыков, как одного и того же трубопровода, так и разных трубопроводов.
На стадии (710) осуществляется выбор стыка на трубопроводе. Трубопроводный стык может быть выбран, например, во время проведения мероприятий по обследованию трубопроводов, в ходе которой инспекционная группа проводит полный осмотр трубопровода по всей его длине, в том числе его составных сегментов и стыков. После выбора трубопроводного стыка, на стадии (720), инспекционная группа осуществляет процесс, известный как рентгеновская дефектоскопия по касательной (TRT), во время которой снимается одна или несколько рентгенограмм трубопроводного стыка, например, с использованием компонента (440) формирования изображений. Рентгенограммы могут сниматься через изоляционную обмотку трубопроводного стыка в положении на шести часах относительно трубопроводного стыка (или в нижнем положении), поскольку можно смело допустить, что из-за гравитации влага будет собираться, скорее всего, в нижней части стыка.
На стадии (730) трубопроводный стык классифицирован по текущей степени развития КПИ. Например, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения трубопроводные стыки могут быть классифицированы по пяти категориям А - Е в зависимости от степени развития коррозии. В этом примере категория А отображает отсутствие какой-либо выявляемой коррозии на трубопроводном стыке; категория Е отображает стадию развития коррозии на грани утери трубопроводным стыком способности удерживать конкретную рабочую среду под заданным рабочим давлением; а категории В - D отображают стадии развития коррозии, промежуточные между категорией А и категорией Е. На типовом месторождении количество трубопроводных стыков, подпадающих под каждую из указанных категорий, обычно распределено по понижающей.
Таким образом, на стадии (730) инспектор может изучить рентгенограммы, выполненные методом TRT, с тем, чтобы классифицировать трубопроводный стык по степени развития КПИ. В частности, продукты коррозии на рентгенограмме, такие как ржавчина, могут отличаться цветом или затенением от частей трубопроводного стыка,
не затронутых коррозией. Такая визуальная информация позволит инспектору определить степень развития коррозии и, таким образом, классифицировать соответствующим образом данный трубопроводный стык. Кроме того, на стадии (740) инспектор может вручную определить - например, или по изображению TRT, или путем осмотра самой изоляционной обмотки трубопроводного стыка - присутствует ли влага на стыке или вблизи этого стыка, и если да, то в каком объеме. Как показано на фиг. 6, вся эта информация (т.е. данные (610) о состоянии стыка) может быть сгруппирована в одной или нескольких базах (422) данных.
Помимо данных (610) о состоянии стыка, могут быть также собраны данные (620) об отличительных признаках стыка и данные (640) об отличительных признаках местоположения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, поскольку данные (610) о состоянии стыка могут описывать фактическое состояние трубопроводных стыков в отношении КПИ, отличительные признаки (620 - 640) могут включать в себя различные факторы, оказывающие потенциальное воздействие на это состояние. На фиг. 8 представлена схема, иллюстрирующая категории данных, которые могут быть отнесены к отличительным признакам (620 - 640).
К примеру, отличительные признаки (620) стыка могут включать в себя данные (810а) о конфигурации, отражающие используемую конфигурацию конкретного стыка. Трубопроводные стыки могут также характеризоваться разной ориентацией в пространстве, зависящей от ориентации сегментов трубопровода, в которых они выполнены. Например, некоторые стыки могут быть предусмотрены в горизонтальном трубопроводе, тогда как другие стыки могут являться частью вертикального трубопровода или трубопровода, проложенного по диагонали под определенным углом к уровню земли. Степень наклона может влиять на скорость развития коррозии, так как при определенной ориентации - например, вертикальной или диагональной - влага не будет скапливаться или оставаться в каких-либо значимых объемах на поверхности стыков из-за гравитации. Таким образом, отличительные признаки (620) стыка могут включать в себя данные (810Ь) об ориентации.
Отличительные признаки (620) стыка могут также включать в себя данные (810с) о форме, которые отражают физические характеристики трубопроводного стыка, такие как диаметр и толщина стенок. Отличительные признаки (620) стыка могут также включать в себя данные (810d) об опорах, которые указывают, опирается ли трубопроводный стык на какую-либо опору - например, мостовидную конструкцию для поддержания линейного направления, несмотря на топографические изменения
ландшафта. И, наконец, отличительные признаки (620) могут также включать в себя данные (810е) об изоляции, которые отражают информацию об изоляции трубопроводного стыка, в том числе о составе используемого материала, толщине изоляции и способе, которым указанная изоляция была нанесена. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что вышеперечисленные отличительные признаки стыка носят исключительно иллюстративный характер, и что данные, касающиеся прочих отличительных признаков, могут быть идентифицированы и собраны аналогичным образом.
Трубопровод может характеризоваться самыми разными отличительными признаками (630), которые отражают свойства самого трубопровода, в котором предусмотрен данный стык. Эта информация может быть полезной при определении дополнительных причинных факторов КПИ, которые могут быть не очевидными при простом осмотре рассматриваемого трубопроводного стыка. Например, отличительные признаки (630) трубопровода могут включать в себя данные (820а) о форме, например, об изменениях диаметра по длине трубопровода. Отличительные признаки (630) трубопровода также могут включать в себя данные (820Ь) о его соседних сегментах или стыках, такие как отличительные признаки (620) этих сегментов или стыков.
Одним из факторов, влияющих на скорость развития коррозии, является характер продуктов, которые транспортировались по трубопроводам. Например, жидкости или газы могут проходить по трубопроводам под разным давлением или с разной температурой, что влияет на состояние наружной поверхности трубопроводов под изоляцией. Таким образом, отличительные признаки (630) могут включать в себя эксплуатационные данные (820с), указывающие на то, какие продукты транспортировались по этому трубопроводу в течение определенного периода времени.
Подобно отличительным признакам (620) стыка, отличительные признаки (630) трубопровода включают в себя информацию (820d) о толщине его стенки, в том числе об изменении указанной толщины по длине трубопровода, а также информацию (820с) об изоляции, в том числе о составе используемого материала, толщине изоляции и способе, которым указанная изоляция была нанесена, по мере изменения этих параметров по длине трубопровода. Отличительные признаки (630) трубопровода также могут включать в себя информацию (820f) о длине, обозначающую, или всю длину трубопровода, или его отдельного участка, а также данные (820g), указывающие на положение трубопроводного стыка в пределах трубопровода или его участка. Кроме
того, может быть рассмотрена информация (820h) о конкретных материалах, из которых изготовлен трубопровод, и о прочности этих материалов.
Для оценки развития КПИ на обследуемом трубопроводном стыке большое значение имеет положение данного трубопровода относительно других трубопроводов. Например, с целью повышения эффективности при прохождении определенных географических участков трубопроводы могут быть сгруппированы в кластеры, состоящие из десяти-пятнадцати трубопроводов. В этой связи представляется важным местоположение конкретного трубопровода в конфигурации кластера. Например, трубопроводы, расположенные ближе к краю кластера, больше подвержены повреждениям вследствие негативного воздействия окружающей среды или внешних объектов, таких как куски пород. Таким образом, отличительные признаки (630) трубопровода могут включать в себя информацию (820i) о конфигурации кластера трубопроводов. И, наконец, отличительные признаки (630) трубопровода могут включать в себя информацию (820j) о дате изготовления трубопровода, которая указывает на дату или промежуток времени, в течение которого данный трубопровод был изготовлен или проложен на месторождении. Специалистам в данной области техники понятно, что вышеперечисленные отличительные признаки трубопровода носят исключительно иллюстративный характер, и что аналогичным образом могут быть собраны и идентифицированы прочие данные, касающиеся других отличительных признаков.
Как показано на фиг. 6 и фиг. 8, собранные данные по трубопроводу могут также включать в себя отличительные признаки (640) местоположения, отражающие информацию об окружающей среде, в которой вынуждены функционировать трубопроводы и трубопроводные стыки. Например, характеристики (830а) грунта. Характеристики (830а) грунта могут содержать различную информацию о грунте, по которому проходит трубопровод или находится стык, например: проходит ли трубопровод по тундре; пересекает ли трубопровод какие-либо водные потоки, (например, по мосту) или стоячие водоемы; и проходит ли трубопровод под землей, например, под шоссе, т.е. под нижней точкой, где может собираться вода. Характеристики (830а) грунта могут также содержать информацию о составе грунта, по которому проходит трубопровод или находится стык, в том числе данные о типе почвы (например, является ли почва кислой или солонцеватой) и характеристики близко залегающей или протекающей воды, пресной или соленой.
Отличительные признаки (640) местоположения могут также включать в себя характеристики (830Ь) ветра, в которых могут быть указаны направление, сила и/или состав ветра, который дует на трубопровод или трубопроводный стык. Например, оказывает ли регулярное воздействие на данный трубопроводный стык пыль, переносимая ветром, является ли эта пыль кислой, солонцеватой или нейтральной, и может ли она способствовать возникновению КПИ.
Отличительные признаки (640) местоположения могут также включать в себя информацию (830с), указывающую на близость трубопроводного стыка к различным искусственным сооружениям. Например, если трубопроводный стык расположен вблизи электростанции, то эта информация вместе с данными о характеристиках (830Ь) ветра может быть использована для того, чтобы определить, какой объем стоков с такой электростанции может достичь трубопроводного стыка и скопиться на нем. Подобным же образом, если трубопроводный стык расположен по ветру относительно выхлопа газовой турбины, то отходящие газы, такие как оксиды азота или серы, могут окислять любую влагу, которая конденсируется на трубопроводе под изоляцией, что ускоряет развитие КПИ.
Отличительные признаки (640) местоположения могут также включать в себя информацию (830d), указывающую на близость трубопроводного стыка к различным природным образованиям, таким как озера, реки, горы и т.д. Например, если конкретный трубопровод расположен на определенном расстоянии от озера, то такая информация вместе данными о характеристиках (830Ь) ветра может быть использована для определения вероятности возникновения влаги или объема влаги, переносимой ветром с озера, которая может скопиться на трубопроводе. Специалистам в данной области техники понятно, что вышеперечисленные отличительные признаки местоположения носят исключительно иллюстративный характер, и что аналогичным образом могут быть собраны и идентифицированы прочие данные, касающиеся других отличительных признаков.
Информация по отличительным признакам (620) трубопроводного стыка, отличительным признакам (630) трубопровода и отличительным признакам (640) местоположения может быть собрана различными способами. В некоторых случаях различные факторы, относящиеся ко всем трем категориям, могут собираться в ходе обследования конкретного трубопровода или трубопроводного стыка. В иных случаях определенная информация может быть известна заранее. Например, данные об опоре (810d) конкретного трубопроводного стыка могут быть известны из учетной
документации, например, из светокопий, на которых представлены подробные данные о сооружении данного трубопровода на конкретном участке. Подобным же образом, характеристики трубопровода, такие как толщина (820d) стенки, прочность (820h) материала и дата (820j) изготовления, могут быть известны заранее из светокопий или иных схематических изображений. Некоторые отличительные признаки местоположения могут быть также известны заранее из проектной документации. Отличительные признаки, которые предположительно остаются неизменными на протяжении всего срока службы трубопровода или трубопроводного стыка, также могут быть собраны заранее в ходе одного или нескольких предварительно проведенных осмотров.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения различные отличительные признаки, такие как отличительные признаки (640) местоположения, могут быть оценены за счет использования данных глобальных информационных систем (GIS). Например, если известна пара координат конкретного трубопроводного стыка по осям х-у (например, из проектной документации или по результатам обследования), то можно определить соответствующий многоугольник GIS, содержащий эту пару координат. Затем можно свериться с данными GIS по многоугольнику с тем, чтобы оценить его известные характеристики, такие как характеристики (830а) грунта. Используя известные методики GIS, можно также рассчитать расстояния между многоугольником и искусственными сооружениями (830с) и природными образованиями (830d) по базе данных GIS.
Таким образом, с помощью методов сбора данных, таких как осмотр на месте, сверка с источниками предварительно скомпилированных данных и использование GIS, можно определить отличительные признаки (620) трубопроводного стыка, отличительные признаки (630) трубопровода и отличительные признаки (640) местоположения. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что конкретная характеристика может быть определена с использованием одного или нескольких из указанных методов. Например, осмотр на месте позволяет инспекционной группе проверить информацию (810е) об изоляции в ручном режиме, хотя такая информация могла быть уже внесена в базу (422) данных после изготовления и выполнения трубопроводного стыка. Подобным же образом, величина конкретной характеристики могла быть первоначально получена путем осмотра на месте или анализа данных GIS. Тем не менее, даже после внесения такой
характеристики в базу данных с ней можно будет сверяться в будущем как с заранее известными данными.
Поскольку трубопроводы обычно характеризуются большой длиной и содержат множество отдельных стыков, часто просто невозможно обследовать все стыки даже одного трубопровода, не говоря уже обо всех трубопроводах на месторождении. Более того, как уже было сказано выше, с учетом нелинейного характера развития коррозии даже самая надежная программа обследования может оказаться не в состоянии выявить КПИ на некоторых трубопроводных стыках до того, как будет достигнута критическая степень такой коррозии. Таким образом, существует потребность в прогнозировании вероятного времени возникновения КПИ на трубопроводных стыках вне зависимости от того, когда такие стыки могут быть обследованы, и даже вне зависимости от того, будут ли они обследованы вообще.
Для достижения этой и иных целей настоящее изобретение предполагает использование множественного регрессионного анализа и моделирование долговечности. Используя пары данных о состоянии для обследования отдельных трубопроводов, полученные в два разных момента времени, вместе с отличительными признаками этих трубопроводных стыков, трубопроводов и местоположений, можно выполнить множественный регрессионный анализ для идентификации тех факторов, которые в наибольшей степени способствуют возникновению или ускорению развития КПИ. Согласно собранным данным может быть также проведен анализ долговечности с целью определения одной или нескольких функций, таких как долговечность конкретного трубопроводного стыка, с конкретным набором характеристик. Могут быть также определены конкретные функции долговечности для прогнозирования развития КПИ в отдельных трубопроводных стыках в промежутках времени между конкретными идентифицируемыми стадиями развития КПИ. Теперь обратимся к иллюстративным стадиям выполнения этих и других операций.
Как уже было сказано в привязке к фиг. 6 - 8, по множеству трубопроводных стыков может быть собрана и внесена в базу данных самая разная информация. Однако в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения для того, чтобы сделать достоверный вывод о влиянии различных факторов на развитие КПИ в трубопроводном стыке от одной стадии к другой, может потребоваться анализ состояния трубопровода в несколько моментов времени. Соответственно, на фиг. 9 представлены иллюстративные операции по привязке собранных отличительных признаков стыка, трубопровода и местоположения не просто к прошлому или
настоящему состоянию трубопроводного стыка, а к изменению состояния трубопроводного стыка в динамике по времени.
На стадии (910) определяется первое состояние трубопроводного стыка при первом обследовании. Далее, на стадии (920) определяется второе состояние трубопроводного стыка при втором, последующем обследовании. На стадии (930) определяются отличительные признаки трубопроводного стыка, такие как отличительные признаки (620) трубопроводного стыка. На стадии (940) определяются отличительные признаки трубопровода, в котором предусмотрены стык, такие как отличительные признаки (630) трубопровода. На стадии (950) определяются отличительные признаки местоположения трубопроводного стыка, такие как отличительные признаки (640) местоположения. На стадии (960) вся эта информация вносится в базу (422) данных. На стадии (970) вышеприведенные данные могут быть соотнесены друг с другом и подвергнуты множественному регрессионному анализу и анализу долговечности.
Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что стадии, проиллюстрированные на фиг. 9, не обязательно должны быть пройдены в указанном порядке. Например, любой из отличительных признаков стыка, трубопровода и местоположения может быть получен до сбора данных о первом состоянии или после сбора данных о втором состоянии. Некоторые отличительные признаки могут быть также получены, или в ходе первого обследования, или во время второго обследования. Отличительные признаки могут быть также внесены в базу данных сразу после их получения, не откладывая ввод до тех пор, пока не будут собраны все необходимые данные. Более того, хотя стадия (970) отражает тот факт, что анализ множественной регрессии и долговечности может быть проведен по всем соотнесенным данным в отношении конкретного трубопроводного стыка, на практике такой анализ может дать достоверные результаты только в том случае, если в расчет будут включены данные по достаточно большому количеству разных трубопроводных стыков. Таким образом, стадия (970) не обязательно должна следовать непосредственно за стадией (960); при этом соответствующие операции могут быть отложены до тех пор, пока не будет собрана и внесена в базу данных аналогичная информация по достаточно большому количеству разных трубопроводных стыков.
После получения всех необходимых данных по достаточно большому количеству разных трубопроводных стыков можно приступать к анализу этих данных с целью определения статистически достоверных соотношений между соотнесенными
факторами и соотнесенными трубопроводными стыками. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множественный регрессионный анализ может быть применен к парам состояния трубопроводного стыка с целью выявления факторов, которые могут в наибольшей степени способствовать возникновению КПИ. В других вариантах осуществления настоящего изобретения особое внимание следует уделить переходам от одной стадии развития КПИ к другой.
Как было сказано выше, трубопроводный стык может быть классифицирован по одной из пяти категорий, в зависимости от степени развития КПИ. Например, категория А может отображать состояние, в котором на трубопроводном стыке не может быть выявлено никакой коррозии типа КПИ, тогда как категория Е может отображать состояние, в котором КПИ достигла такой степени, что трубопроводный стык утратил свою герметичность. Промежуточные категории В - D могут отображать такие степени развития коррозии, которые еще позволяют предпринять определенные меры по устранению коррозии, или в отношении которых могут быть рассмотрены иные варианты действий.
Например, если выясняется, что развитие КПИ на трубопроводном стыке соответствует степени В, то могут быть предприняты определенные корректирующие действия по восстановлению трубопроводного стыка до категории А. Степень С может отображать такую степень развития коррозии, которая делает невозможным или нецелесообразным восстановление трубопроводного стыка до более высоких категорий, таких как А или В, но которая по-прежнему позволяет замедлить или приостановить развитие КПИ. Подобным же образом, степень D может отображать такую степень развития коррозии, которая делает невозможным восстановление трубопроводного стыка до состояния нормального функционирования, но которая оставляет время для замены этого трубопроводного стыка до того, как он полностью утратит герметичность. Специалистам в данной области техники понятно, что вышеприведенные описания категорий носят исключительно иллюстративный характер, и что имеют право на существование и иные логические схемы классификации КПИ трубопроводов.
Поскольку в отношении разных степеней развития коррозии могут быть рассмотрены разные варианты действий, один из новых аспектов настоящего изобретения предусматривает использование анализа долговечности не просто для прогнозирования вероятного временного диапазона, в течение которого КПИ в трубопроводе разовьется до степени Е, но также и для прогнозирования вероятных
временных интервалов между разными парами степеней развития КПИ на протяжении срока службы трубопроводного стыка. Соответственно, на фиг. 10 представлена схема, иллюстрирующая процесс использования множественного регрессионного анализа для прогнозирования данных до наступления события по множеству пар степеней КПИ.
Как показано на фиг. 10, из базы (422) данных могут быть запрошены и отсортированы данные для получения множества пар (1020) четко различимых степеней развития КПИ. Например, база (422) данных может получить запрос на идентификацию всех зарегистрированных данных (1022), в которых категория конкретного трубопроводного стыка определена как А во время проведения первого осмотра и как В в ходе проведения второго, последующего осмотра. Аналогичным образом могут быть идентифицированы и иные зарегистрированные данные, в которых конкретный трубопроводный стык перешел из категории В в категорию С за время, прошедшее между осмотрами (данные 1024) или из категории С в категорию D (данные 1026) и т.д. Данные, отражающие каждую пару (1020), могут служить в качестве исходных данных для модуля (1030) множественного регрессионного анализа и моделирования долговечности, по которым можно будет получить коэффициенты регрессии и функции (1040) долговечности.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множественный регрессионный анализ может относиться к линейно-регрессионному анализу, при котором устанавливается соотношение между зависимой переменной и множеством независимых переменных. В частности, множественный регрессионный анализ может быть использован для того, чтобы понять, как изменяется характерное значение зависимой переменной, когда изменяется какая-либо из независимых переменных, а остальные независимые переменные остаются без изменений. Множественный регрессионный анализ может быть также использован для выведения одного или нескольких выражений значения зависимой переменной как функции независимых переменных. После выведения функции регрессии можно определить изменение зависимой переменной относительно функции регрессии, которое может быть выражено через распределение вероятностей.
В настоящем описании множественный регрессионный анализ может быть проведен с использованием зависимых переменных, которые отображают временные интервалы, т.е. способом, который также называется регрессионный анализ срока службы. Например, если в ходе первого обследования трубопроводного стыка обнаруживается, что его состояние по степени развития КПИ соответствует категории
А, а в ходе второго обследования выясняется, что этот же трубопроводный стык по степени развития КПИ по-прежнему соответствует категории А, то соответствующий временной интервал можно считать открытым (незамкнутым). Однако если в ходе второго обследования выявляется, что указанный трубопроводный стык по степени развития КПИ стал соответствовать категории В, то можно считать, что за время, прошедшее между обследованиями, произошло изменение.
По каждой из пар (1020), как это показано на фиг. 10, в качестве исходных данных для модуля (1030) множественного регрессионного анализа и моделирования долговечности могут служить данные, отображающие дату проведения первого обследования и дату проведения второго обследования (или просто временной интервал между двумя обследованиями); зафиксированное первое состояние и зафиксированное второе состояние заданного трубопроводного стыка; а также соответствующие отличительные признаки (620) стыка, отличительные признаки (630) трубопровода и отличительные признаки (640) местоположения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения указанный временной интервал, отличительные признаки стыка, отличительные признаки трубопровода и отличительные признаки местоположения могут выступать в качестве независимых переменных; при этом временной интервал между изменениями в степени развития КПИ и/или характер самих этих изменений могут определять величины для одной или нескольких зависимых переменных. Кроме того, за счет применения множественного регрессионного анализа к различным подмножествам исходных данных (1020) модуль (1030) может рассчитать один или несколько наборов коэффициентов регрессии, нашедших свое выражение в функциях (1040) анализа долговечности и отражающих относительную значимость конкретных независимых переменных или их влияние на зависимые переменные.
На фиг. 11 проиллюстрированы результаты множественного регрессионного анализа, выполненного модулем (1030), где в качестве независимых переменных, каждая из которых характеризуется определенным коэффициентом (1140) регрессии, выступают различные отличительные признаки, такие как расстояние (1110) от трубопроводного стыка до ближайшего шоссе, предел (1120) текучести и эксплуатационные характеристики (ИЗО). Специалистам в данной области техники понятно, что результаты множественного регрессионного анализа, представленные на фиг. 11, носят исключительно иллюстративный характер,
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения модуль (1030) множественного регрессионного анализа и моделирования долговечности может также применять различные методы анализа долговечности для выведения одного или нескольких наборов (функций 1040) долговечности. Применительно к выявлению КПИ в трубопроводных стыках датой "возникновения" конкретного трубопроводного стыка для анализа долговечности можно считать дату его выполнения или монтажа на месторождении. Подобным же образом, после достижения трубопроводным стыком такой степени коррозии, при которой он полностью утрачивает свою герметичность, т.е., степени Е, в контексте анализа долговечности это событие может считаться концом срока службы данного трубопроводного стыка. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения эта концепция может быть расширена за счет учета множества степеней или стадий развития КПИ, описанных выше; при этом событием может считаться переход от одной стадии развития КПИ к последующей стадии развития КПИ. Применение анализа долговечности к таким событиям может быть также названо анализом долговечности для рекуррентных событий. Подобным же образом, что характерно для некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения, если время до наступления события отсчитывать с момента проведения предыдущего обследования (например, пара "первое обследование/второе обследование" со степенями коррозии В и С, соответственно), то для анализа долговечности в качестве даты возникновения стыка может рассматриваться время проведения его первого обследования, даже если известна фактическая дата выполнения или монтажа трубопроводного стыка на месторождении.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения модуль (1030) множественного регрессионного анализа и моделирования долговечности может выполнять анализ долговечности с использованием, как цензурирования справа, так и цензурирования слева. В анализе долговечности цензурирование справа представляет собой метод, используемый для учета данных, по которым известно только, что событие наступило (или наступит) после определенного момента времени; при этом фактическая дата наступления события не известна или это событие еще не наступило. Таким образом, для любого заданного трубопроводного стыка, в отношении которого в ходе двух разных обследований было выявлено две разные стадии развития КПИ, может быть сгенерирован набор пар данных, цензурированных справа, по всем стадиям развития КПИ, следующими за стадией, выявленной в ходе проведения второго обследования.
Например, для пар (1022) данных по трубопроводным стыкам, где была выявлена степень А развития КПИ во время первого обследования и степень В во время второго обследования, для каждого трубопроводного стыка в наборе пар данных могут быть сгенерированы дополнительные пары А-> С, A-> D и А-> Е, отражающие тот факт, что на момент проведения второго обследования трубопроводный стык еще не достиг категорий, соответственно, С, D или Е по степени развития КПИ. В каждой из этих дополнительных пар данных переменная "время до наступления события" может быть такой же, что и в паре, для которой было зафиксировано время А-> В; однако все эти дополнительные данные могут быть отмечены как данные, цензурированные справа, поэтому время до наступления события берется только как показатель того, что на момент проведения второго обследования при выполнении анализа долговечности переходы А-> С, A-> D или А-> Е еще не состоялись. Таким образом, для любого заданного трубопроводного стыка, в отношении которого в ходе двух разных обследований было выявлено две разные стадии развития КПИ, может быть сгенерирован набор пар данных, цензурированных справа, по всем стадиям развития КПИ, которые в итоге будут достигнуты после завершения стадии, выявленной в ходе проведения второго обследования.
И наоборот, цензурирование слева в анализе долговечности справа представляет собой метод, используемый для учета данных, по которым известно только, что событие произошло до наступления определенного момента времени, но фактическая дата события не известна. Например, если в ходе обследования трубопроводного стыка выявляется, что этот трубопроводный стык соответствует категории В по степени развития КПИ, а временной интервал перехода стыка от категории А к категории В неизвестен, то эти данные могут быть введены в расчет анализа долговечности в качестве данных, цензурированных слева. В этом случае все пары (1022) данных могут быть цензурированными слева. Таким образом, исходные данные для модуля (1030) множественного регрессионного анализа и моделирования долговечности могут представлять собой данные, как цензурированные справа, так и цензурированные слева.
Анализ долговечности может быть выполнен по парам (1022) данных, цензурированным слева, а также по любым парам данных, цензурированным справа, опираясь на пары (1022) данных так, как это описано выше. Результаты анализа долговечности могут включать в себя множество функций или распределений вероятностей. Например, может быть сгенерировано множество функций (1040)
долговечности. Функцию долговечности можно записать в виде выражения S(t) = РК(Т > i), отображающего вероятность того, что время события Т для определенного субъекта наступит позднее некоего заданного времени t. Например, функция (1040) долговечности, обозначенная как Sa,b(t), может отображать вероятность того, что определенный трубопроводный стык, подпадающий на данный момент времени под категорию А по степени развития КПИ, по истечении заданного времени t перейдет по степени развития КПИ в категорию В. Оценив выход функции Sa,b(t) для всех значений параметра t по всему диапазону, можно сгенерировать распределение вероятности, указывающее на наиболее вероятный момент времени, в который трубопроводный стык перейдет из категории А по степени развития КПИ в категорию В. То же самое можно сказать и в отношении иллюстративной функции (1044) долговечности, которая может быть использована для определения вероятного момента времени, когда определенный трубопроводный стык, подпадающий на данный момент времени под категорию В в отношении степени развития КПИ, перейдет в категорию С. Однако, в этом примере, степень достоверности, с которой функция (1044) долговечности может спрогнозировать время до перехода трубопроводного стыка из категории В по степени развития КПИ в категорию С, может быть выше степени достоверности спрогнозированного времени перехода из категории В в категорию D.
Функции (1040) долговечности позволяют также использовать различные параметры, таки как отличительные признаки (620) трубопроводного стыка, отличительные признаки (630) трубопровода и отличительные признаки (640) местоположения, в качестве исходных данных для расчетов долговечности с тем, чтобы спрогнозированные вероятности долговечности учитывали значения конкретных отличительных признаков по конкретному трубопроводному стыку. Эти отличительные признаки могут быть встроены в полученную вероятность долговечности трубопроводного стыка за счет использования результатов описанного выше множественного регрессионного анализа, таких как коэффициенты регрессии, представленные на фиг. 11. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения модуль (1030) множественного регрессионного анализа и моделирования долговечности может использовать одну или несколько функций, предусмотренных пакетом программ статистического анализа (SAS), например, процедурой LIFEREG версии SAS(r) 9.2, как это описано в работе Пола Д. Эллисона (Paul D. Allison) "Анализ долговечности с использованием SAS(r): Практическое руководство", (2-ое издание).
Как показано на фиг. 5, после проведения множественного регрессионного анализа и моделирования долговечности по данным о трубопроводе, внесенным в базу данных, с получением в итоге прогнозных функций, таких как функции (1040) долговечности, на стадии (540) результаты этого анализа могут быть использованы для прогнозирования текущих степеней развития КПИ в этом же трубопроводном стыке или в других стыках, содержащихся в базе данных. Например, как показано на фиг. 12, база (422) данных может быть запрошена и/или отсортирована для идентификации всех зарегистрированных данных (1210) по трубопроводным стыкам, которые были признаны подпадающими под категорию А в отношении развития КПИ во время проведения самого последнего обследования. По каждому из таких трубопроводных стыков в одну или несколько функций долговечности могут быть внесены соответствующие отличительные признаки стыка, трубопровода и местоположения вместе с соответствующей датой "возникновения" этого стыка, т.е. датой его выполнения, монтажа или проведения последнего обследования, для выведения предполагаемого срока службы указанного трубопроводного стыка до его перехода в следующую категорию по степени развития КПИ.
Например, данные по определенному трубопроводному стыку, подпадающего под категорию А по степени развития КПИ согласно последнему обследованию, могут быть введены в функцию (1042) долговечности. Затем функция (1042) долговечности может выдать время (1220), обозначенное как ta^, которое указывает на то, сколько времени должно пройти (например, с даты выполнения, монтажа или последнего обследования стыка), пока этот трубопроводный стык не перейдет из категории А по степени развития КПИ в категорию В. Для этого же трубопроводного стыка могут быть также определены предполагаемые временные интервалы ta,c, ta,d и ta,e до перехода трубопроводного стыка, соответственно, в категории С, D и Е по степени развития КПИ. Любой трубопроводный стык, принадлежащий к набору (1210) данных, также может подчиняться указанным функциям долговечности для идентификации предполагаемых временных интервалов до его перехода в категорию С, D или Е по степени развития КПИ. Подобным же образом, как это показано на фиг. 12, данные по трубопроводным стыкам, идентифицированным как стыки категории В по степени развития КПИ, могут быть использованы в качестве исходных данных для функций долговечности, способных спрогнозировать предполагаемые временные интервалы до перехода этих трубопроводных стыков в категорию С, D или Е по степени развития
КПИ. Это же можно сделать и в отношении трубопроводных стыков категорий С или D для прогнозирования их перехода в следующие категории по степени развития КПИ.
Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что описанное выше применение результатов анализа долговечности носит исключительно иллюстративный характер, и что могут существовать и иные варианты. Например, функции (1040) долговечности могут быть использованы для прогнозирования срока службы не только тех трубопроводных стыков, которые были предварительно обследованы, но также и трубопроводных стыков, которые не проходили осмотр. В этом варианте осуществления настоящего изобретения дата проведения последнего обследования трубопроводного стыка может быть приравнена к дате его выполнения или монтажа на месторождении, а его последнее состояние может быть приравнено к степени А развития КПИ. Специалистам в данной области техники понятно, что возможны и иные варианты.
Используя эти методы или разновидности указанных методов, можно рассчитать предполагаемый временной интервал перехода каждого трубопроводного стыка на месторождении к следующей стадии развития КПИ, На фиг. 13 представлена иллюстративная блок-схема или Таблица 1300, в которой отражены такие иллюстративные расчеты для множества трубопроводных стыков.
Как показано на фиг. 13, каждый трубопроводный стык может быть обозначен уникальным сочетанием своего идентификационного номера (столбец 1320) и идентификационного номера трубопровода, в котором он расположен (столбец 1310). В столбце 1330 может быть указано количество дней, прошедших с момента последнего обследования определенного трубопроводного стыка, а в столбце 1340 может быть указано состояние трубопроводного стыка, зафиксированное в ходе проведения последнего обследования. Для трубопроводных стыков, которые прошли обследование, столбец 1330 может содержать количество дней, прошедших с момента выполнения стыка или его монтажа на месторождении; при этом считается, что состояние стыка соответствует степени А развития КПИ.
Для каждого трубопроводного стыка в столбцах 1350 - 1380 могут быть указаны спрогнозированные временные интервалы (например, рассчитанные с текущей даты или с момента последнего обследования) до перехода трубопроводного стыка в каждую последующую категорию по степени развития КПИ. Например, в строке 1301 трубопроводный стык 65 (в трубопроводе 10) в последний раз был обследован 39 дней назад, а его состояние было оценено как соответствующее степени
А развития КПИ. В столбце 1350 анализ долговечности (например, за счет применения функции долговечности Sa,b(t)) спрогнозировал, что трубопроводный стык перейдет в категорию В по степени развития КПИ, приблизительно, через 439 дней, исходя из данных по этому трубопроводному стыку (например, исходя из отличительных признаков стыка, трубопровода и местоположения, а также данных о влаге, выявленной в ходе обследования). В столбцах 1360 - 1380 указано, что анализ долговечности (например, за счет применения функций долговечности Saj> (f), Sa,c(t) и and Sa,d(t)) спрогнозировал, что трубопроводный стык перейдет в категории С, D и Е по степени развития КПИ, скорее всего, через 618, 810 и 929 дней, соответственно.
Если взглянуть на строку 1302, то можно заметить, что в ходе последнего обследования трубопроводный стык (222) (в трубопроводе 11) был признан соответствующим категории В по степени развития КПИ. Поскольку в анализе долговечности принята не повышающая прогрессия для функции долговечности по мере увеличения времени t, и поскольку трубопроводный стык уже перешел в категорию В, то столбец 1350 может вообще не содержать никаких данных по этому трубопроводному стыку. Однако в столбцах 1360, 1370 и 1380 могут содержаться данные по предполагаемым временным интервалам для переходов, соответственно, к категориям С, D и Е по степени развития КПИ.
Поскольку столбцы 1360 и 1370 в этом примере содержат отрицательные значения, сделан прогноз о том, что после последнего обследования, проведенного 310 дней назад, этот трубопроводный стык уже перешел в категорию С по степени развития КПИ, и далее - в категорию D. В частности, спрогнозировано, что трубопроводный стык достиг категории С, приблизительно, 280 назад (или через 30 дней после последнего обследования). Подобным же образом, столбец 1370 содержит отрицательное значение (-176), отражающее прогноз о том, что после последнего обследования этот трубопроводный стык также перешел в категорию D по степени развития КПИ. Но поскольку столбец 1380 содержит положительное значение (8 в данном случае), спрогнозировано, что этот трубопроводный стык еще не перешел в категорию Е по степени развития КПИ, а подпадает в настоящий момент времени под категорию D по степени развития КПИ (и будет соответствовать этой категории, по меньшей мере, в течение следующих восьми дней).
Таким образом, положительные значения в столбцах 1350 - 1380 в Таблице 1300 могут отображать предполагаемые временные интервалы до перехода конкретного трубопроводного стыка из одного состояния по степени развития КПИ в
другое, тогда как отрицательные значения могут отображать прогнозы о том, что за время, прошедшее после последнего обследования, конкретные трубопроводные стыки уже перешли в следующие состояния по степени развития КПИ. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что Таблица 1300 носит исключительно иллюстративный характер, и что для получения результатов анализа долговечности для множества отдельных трубопроводных стыков могут быть использованы и иные методы.
После получения результатов анализа долговечности по множеству трубопроводных стыков, таких как результаты, представленные на фиг. 13, они могут быть использованы для формирования стратегических решений рядом способов. К примеру, определив вероятные временные рамки события коррозии в определенном трубопроводном стыке, владелец трубопровода может направить к этому стыку ремонтную бригаду для проведения ее профилактического обслуживания до возникновения спрогнозированного события или для ремонта этого стыка после наступления спрогнозированного события с целью предотвращения дальнейшего развития коррозии. Такое применение само по себя является значительным шагом вперед в сравнении с другими существующими методиками, поскольку в иных случаях может оказаться невозможным или практически неосуществимым выявлять такие события перехода от одной стадии развития КПИ к другой в различных трубопроводных стыках множества труб с использованием ручных способов обследования. За счет распространения этих прогнозных сведений на множество трубопроводных стыков владельцы трубопроводов могут планировать различные мероприятия по ремонту, в ходе которых могут предприниматься профилактические меры или меры по устранению дефектов по огромному количеству трубопроводных стыков, требующих такого внимания с учетом ограниченных ресурсов для проведения таких мероприятий и ограниченного количества самих таких мероприятий.
В еще одной сфере применения, за счет определения коэффициентов регрессии, и руководствуясь наборами данных по множеству трубопроводных стыков, в которых КПИ развивается быстрее всего, владелец трубопровода может определить, какие факторы (например, отличительные признаки стыков, трубопроводов, местоположения и/или условия влажности) в наибольшей степени способствуют появлению или возникновению КПИ. Используя эту информацию, владелец трубопровода может принимать проектные решения и претворять их в жизнь с целью минимизации таких факторов, и тем самым сводить к минимуму вероятную скорость распространения
коррозии в трубопроводных стыках, трубопроводах и трубопроводных трассах в будущем. Например, если для определенного коленчатого соединения труб спрогнозировано быстрое возникновение КПИ, использование этого типа коленчатых соединений в будущем может быть сведено к минимуму; или же ремонтные бригады могут получить указание провести профилактическое техническое обслуживание всех коленчатых трубных соединений, которые могут быть обнаружены в ходе других мероприятий, как связанных с ремонтом, так и нет. Кроме того, группы технического контроля могут обследовать стыки, где возникновение повреждений предполагается в самое ближайшее время, а не в отдаленной перспективе, для подтверждения спрогнозированных расчетов с целью пополнения базы данных и совершенствования сопутствующей модели данных. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что вышеперечисленные варианты применения результатов множественного регрессионного анализа и моделирования долговечности носят исключительно иллюстративный характер, и что для такой информации могут быть найдено множество других сфер применения.
Представленное выше описание настоящего изобретения вместе с соответствующими вариантами его осуществления носит исключительно иллюстративный характер. Оно не носит исчерпывающий характер и не ограничивает заявленное изобретение раскрытой формой. Из представленного выше описания специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в свете представленных выше идей возможны различные модификации и изменения, которые могут быть также внесены в ходе практической реализации настоящего изобретения. Например, хотя раскрытые варианты осуществления заявленного изобретения описаны, главным образом, применительно к трубопроводным стыкам, они могут быть равным образом применены к прогнозированию коррозии на других или в других элементах трубопровода. Раскрытые варианты осуществления настоящего изобретения могут также применяться и в иных контекстах, например, для мониторинга и оценки систем водоснабжения и канализации, газораспределительных систем, трубопроводных систем промышленных предприятий и пр.
Кроме того, описанные стадии не обязательно должны выполняться в указанном порядке или с одним и тем же интервалом отдаления. Различные стадии могут пропускаться, повторяться, объединяться или разделяться по мере необходимости для достижения одной или нескольких схожих целей или осуществления тех или иных улучшений. Соответственно, настоящее изобретение не ограничено вышеописанными
вариантами его осуществления, а полностью определено пунктами прилагаемой формулы или их эквивалентами.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Реализуемый с помощью компьютера способ моделирования спрогнозированных временных интервалов КПИ переходов трубопроводных стыков, включающий:
для каждого из стыков множества трубопроводных стыков в одном или нескольких трубопроводах:
определение первого состояния трубопроводного стыка в
отношении КПИ при первом обследовании;
определение второго состояния трубопроводного стыка в
отношении КПИ при втором, следующим за первым, обследовании; и
определение множества отличительных признаков по
трубопроводному стыку; при этом это множество включает в себя:
проведение аналитического моделирования долговечности с использованием первого состояния и второго состояния, а также множества отличительных признаков для множества трубопроводных стыков для получения одной или нескольких моделей долговечности, отражающих один или несколько спрогнозированных временных интервалов до гипотетичного перехода трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ во второе состояние по степени развития КПИ.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что множество отличительных признаков по трубопроводному стыку включают в себя:
отличительные признаки стыка, отражающие характеристики трубопроводного
стыка;
отличительные признаки трубопровода, отражающие характеристики трубопровода или его сегмента, в котором расположен трубопроводный стык; и
отличительные признаки местоположения, отражающие характеристики географического расположения трубопроводного стыка.
3. Способ по п. 3, отличающийся тем, что один или несколько отличительных признаков местоположения выведены по данным GIS.
3.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что один или несколько спрогнозированных временных интервалов гипотетичного трубопроводного стыка, введенного в расчет, спрогнозированных одной или несколькими моделями долговечности, основаны на:
отличительных признаках стыка, отражающих характеристики введенного в расчет трубопроводного стыка;
отличительных признаках трубопровода, отражающих характеристики трубопровода или его сегмента, в котором расположен введенный в расчет трубопроводный стык; и
отличительных признаках местоположения, отражающих характеристики географического расположения введенного в расчет трубопроводного стыка.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проведение аналитического моделирования долговечности дополнительно включает:
анализ второго состояния одного или нескольких трубопроводных стыков как данных, цензурированных справа.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проведение аналитического моделирования долговечности дополнительно включает:
анализ первого состояния одного или нескольких трубопроводных стыков как данных, цензурированных слева.
7. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
проведение множественного регрессионного анализа с ответными данными с временными интервалами в качестве значений с использованием первого состояния и второго состояния, а также множества отличительных признаков множества трубопроводных стыков с целью получения коэффициента регрессии по каждому отличительному признаку; при этом коэффициент регрессии отражает степень, в которой инициация или возникновение КПИ было вызвана значением того или иного отличительного признака согласно предварительной оценке.
8. Способ по п. 1, дополнительно включающий:
генерирование данных, отражающих одно или несколько состояний и один или несколько отличительных признаков фактического трубопроводного стыка,
введенного в расчет, в качестве исходных данных для одной или нескольких моделей долговечности для получения одного или нескольких предполагаемых временных интервалов до перехода фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ в иное второе состояние по степени развития КПИ.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одна или несколько моделей долговечности содержат множество моделей долговечности, отражающих спрогнозированные временные интервалы КПИ до гипотетичного перехода трубопроводного стыка, введенного в расчет, из одного или нескольких первых состояний по степени развития КПИ во множество иных вторых состояний по степени развития КПИ.
10. Способ по п. 9, дополнительно включающий:
генерирование данных, отражающих одно или несколько состояний и один или несколько отличительных признаков по множеству фактических трубопроводных стыков, введенных в расчет, в качестве исходных данных для множества моделей долговечности для получения одного или нескольких предполагаемых временных интервалов до перехода каждого фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ в одно или несколько иных вторых состояний по степени развития КПИ.
11. Система, выполненная с возможностью моделирования спрогнозированных временных интервалов КПИ переходов трубопроводных стыков, включающая:
систему обработки данных, включающую в себя один или несколько процессоров; и
систему памяти, включающую в себя один или несколько машиночитаемых носителей; при этом на машиночитаемом носителе хранятся команды, которые - при их исполнении системой обработки данных - инициируют выполнение системой обработки данных следующих операций:
для каждого из стыков множества трубопроводных стыков в одном или
нескольких трубопроводах:
определение первого состояния трубопроводного стыка в отношении КПИ при первом обследовании;
определение второго состояния трубопроводного стыка в отношении КПИ при втором, следующим за первым, обследовании; и
определение множества отличительных признаков по трубопроводному стыку; и
проведение аналитического моделирования долговечности с использованием данных о первом состоянии и втором состоянии, а также множества отличительных признаков для множества трубопроводных стыков с целью получения одной или нескольких моделей долговечности, отражающих один или несколько спрогнозированных временных интервалов до гипотетичного перехода трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ во второе состояние по степени развития КПИ.
12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что множество отличительных признаков по трубопроводному стыку включают в себя:
отличительные признаки стыка, отражающие характеристики трубопроводного
стыка;
отличительные признаки трубопровода, отражающие характеристики трубопровода или его сегмента, в котором расположен трубопроводный стык; и
отличительные признаки местоположения, отражающие характеристики географического расположения трубопроводного стыка.
13. Система по п. 13, отличающаяся тем, что один или несколько отличительных признаков местоположения выведены по данным GIS.
14. Система по п. 11, отличающаяся тем, что один или несколько предполагаемых временных интервалов гипотетичного трубопроводного стыка, введенного в расчет, спрогнозированных одной или несколькими моделями долговечности, основаны на:
отличительных признаках стыка, отражающих характеристики введенного в расчет трубопроводного стыка;
отличительных признаках трубопровода, отражающих характеристики трубопровода или его сегмента, в котором расположен введенный в расчет трубопроводный стык; и
отличительных признаках местоположения, отражающих характеристики географического расположения введенного в расчет трубопроводного стыка.
15. Система по п. 11, отличающаяся тем, что проведение аналитического моделирования долговечности дополнительно включает:
анализ второго состояния одного или нескольких трубопроводных стыков как данных, цензурированных справа.
16. Система по п. 11, отличающаяся тем, что проведение аналитического моделирования долговечности дополнительно включает:
анализ первого состояния одного или нескольких трубопроводных стыков как данных, цензурированных слева.
17. Система по п. 11, отличающаяся тем, что указанные операции дополнительно включают:
проведение множественного регрессионного анализа с ответными данными с временными интервалами в качестве значений с использованием первого состояния и второго состояния, а также множества отличительных признаков множества трубопроводных стыков с целью получения коэффициента регрессии по каждому отличительному признаку; при этом коэффициент регрессии отражает степень, в которой инициация или возникновение КПИ было вызвана значением того или иного отличительного признака согласно предварительной оценке.
18. Система по п. 11, отличающаяся тем, что указанные операции дополнительно включают:
генерирование данных, отражающих одно или несколько состояний и один или несколько отличительных признаков фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, в качестве исходных данных для одной или нескольких моделей долговечности для получения одного или нескольких предполагаемых временных интервалов до перехода фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, из
первого состояния по степени развития КПИ в иное второе состояние по степени развития КПИ.
19. Система по п. 11, отличающаяся тем, что одна или несколько моделей долговечности содержат множество моделей долговечности, отражающих спрогнозированные временные интервалы до гипотетичного перехода трубопроводного стыка, введенного в расчет, из одного или нескольких первых состояний по степени развития КПИ во множество иных вторых состояний по степени развития КПИ.
20. Система по п. 19, отличающаяся тем, что указанные операции дополнительно включают:
генерирование данных, отражающих одно или несколько состояний и один или несколько отличительных признаков по множеству фактических трубопроводных стыков, введенных в расчет, в качестве исходных данных для множества моделей долговечности для получения одного или нескольких предполагаемых временных интервалов до перехода каждого фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ в одно или несколько иных вторых состояний по степени развития КПИ.
21. Способ моделирования спрогнозированных временных интервалов КПИ переходов трубопроводных стыков, включающий:
для каждого из стыков множества трубопроводных стыков в одном или нескольких трубопроводах:
обследование трубопроводного стыка в первый раз для определения первого состояния трубопроводного стыка в отношении КПИ;
обследование трубопроводного стыка во второй раз, следующий за первым, для определения второго состояния трубопроводного стыка в отношении КПИ; и
определение множества отличительных признаков по трубопроводному стыку; при этом это множество включает в себя:
один или несколько отличительных признаков трубопроводного стыка, выбранные из набора данных о конфигурации, ориентации, форме, опорах и изоляции трубопроводного стыка;
один или несколько отличительных признаков трубопровода, выбранных из набора данных о форме, соседних трубах, эксплуатационных характеристиках, толщине стенки, изоляции, длине, расположении стыков, прочности материала и даты изготовления трубопровода, а также данных о конфигурации кластера трубопроводов; и
один или несколько отличительных признаков местоположения, выбранных из набора данных о грунте, ветре, близости к искусственным сооружениям и близости к естественным образованиям; и создание математической модели, реализуемой с помощью компьютера, основанной на исходных данных, которые включают в себя множество отличительных признаков; при этом указанная математическая модель, реализуемая с помощью компьютера, содержит одну или несколько функций долговечности, способных спрогнозировать один или несколько временных интервалов до гипотетичного перехода трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ во второе состояние по степени развития КПИ на основании отличительных признаков гипотетичного трубопроводного стыка, введенного в расчет.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что один или несколько отличительных признаков местоположения выводятся по данным GIS.
23. Способ по п. 21, отличающийся тем, что создание математической модели, реализуемой с помощью компьютера, дополнительно включает:
анализ второго состояния одного или нескольких трубопроводных стыков как данных, цензурированных справа.
24. Способ по п. 21, отличающийся тем, что создание математической модели, реализуемой с помощью компьютера, дополнительно включает:
24.
анализ первого состояния одного или нескольких трубопроводных стыков как данных, цензурированных слева.
25. Способ по п. 21, отличающийся тем, что создание математической модели, реализуемой с помощью компьютера, дополнительно включает:
проведение множественного регрессионного анализа с ответными данными с временными интервалами в качестве значений, используя данные о первом состоянии и втором состоянии, а также множество отличительных признаков множества трубопроводных стыков с целью получения коэффициента регрессии по каждому отличительному признаку; при этом коэффициент регрессии отражает степень, в которой инициация или возникновение КПИ было вызвана значением того или иного отличительного признака согласно предварительной оценке.
26. Способ по п. 21, дополнительно включающий:
генерирование данных, отражающих одно или несколько состояний и один или несколько отличительных признаков фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, в качестве исходных данных для математической модели, реализуемой с помощью компьютера, для получения одного или нескольких предполагаемых временных интервалов до перехода фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ в иное второе состояние по степени развития КПИ.
27. Способ по п. 21, отличающийся тем, что математическая модель, реализуемая с помощью компьютера, включает в себя множество функций долговечности, способных спрогнозировать один или несколько предполагаемых временных интервалов до гипотетичного перехода трубопроводного стыка, введенного в расчет, из одного или нескольких первых состояний по степени развития КПИ во множество иных вторых состояний по степени развития КПИ.
28. Способ по п. 27, дополнительно включающий:
генерирование данных, отражающих одно или несколько состояний и один или несколько отличительных признаков по множеству фактических трубопроводных стыков, введенных в расчет, в качестве исходных данных для математической модели,
реализуемой с помощью компьютера, для получения одного или нескольких предполагаемых временных интервалов до перехода каждого фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ в одно или несколько иных вторых состояний по степени развития КПИ.
29. Система, выполненная с возможностью моделирования спрогнозированных временных интервалов КПИ переходов трубопроводных стыковб включающая:
систему обработки данных, включающую в себя один или несколько процессоров; и
систему памяти, включающую в себя один или несколько машиночитаемых носителей; при этом на машиночитаемом носителе хранятся команды, которые - при их исполнении системой обработки данных - инициируют выполнение системой обработки данных следующих операций:
для каждого из стыков множества трубопроводных стыков в одном или нескольких трубопроводах:
определение первого состояния трубопроводного стыка в отношении КПИ при первом обследовании;
определение второго состояния трубопроводного стыка в отношении КПИ при втором, следующим за первым, обследовании; и
определение множества отличительных признаков по трубопроводному стыку; при этом это множество включает в себя:
один или несколько отличительных признаков трубопроводного стыка, выбранные из набора данных о конфигурации, ориентации, форме, опорах и изоляции трубопроводного стыка;
один или несколько отличительных признаков трубопровода, выбранных из набора данных о форме, соседних трубах, эксплуатационных характеристиках, толщине стенки, изоляции, длине, расположении стыков, прочности материала и даты изготовления трубопровода, а также данных о конфигурации кластера трубопроводов; и
один или несколько отличительных признаков местоположения, выбранных из набора данных о грунте, ветре, близости к искусственным сооружениям и близости к естественным образованиям; и создание математической модели, реализуемой с помощью компьютера, основанной на исходных данных, которые включают в себя множество отличительных признаков; при этом указанная математическая модель, реализуемая с помощью компьютера, содержит одну или несколько функций долговечности, способных спрогнозировать один или несколько предполагаемых временных интервалов до гипотетичного перехода трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ во второе состояние по степени развития КПИ на основании отличительных признаков гипотетичного трубопроводного стыка, введенного в расчет.
30. Система по п. 29, отличающаяся тем, что один или несколько отличительных признаков местоположения выводятся по данным GIS.
31. Система по п. 29, отличающаяся тем, что создание математической модели, реализуемой с помощью компьютера, дополнительно включает:
анализ второго состояния одного или нескольких трубопроводных стыков как данных, цензурированных справа.
32. Система по п. 29, отличающаяся тем, что создание математической модели, реализуемой с помощью компьютера, дополнительно включает:
анализ первого состояния одного или нескольких трубопроводных стыков как данных, цензурированных слева.
33. Система по п. 29, отличающаяся тем, что создание математической модели, реализуемой с помощью компьютера, дополнительно включает:
проведение множественного регрессионного анализа с ответными данными с временными интервалами в качестве значений, используя данные о первом состоянии и втором состоянии, а также множество отличительных признаков множества
трубопроводных стыков с целью получения коэффициента регрессии по каждому отличительному признаку; при этом коэффициент регрессии отражает степень, в которой инициация или возникновение КПИ было вызвана значением того или иного отличительного признака согласно предварительной оценке.
34. Система по п. 29, отличающаяся тем, что указанные операции также включают в себя:
генерирование данных, отражающих одно или несколько состояний и один или несколько отличительных признаков фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, в качестве исходных данных для математической модели, реализуемой с помощью компьютера, для получения одного или нескольких предполагаемых временных интервалов до перехода фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ в иное второе состояние по степени развития КПИ.
35. Система по п. 29, отличающаяся тем, что математическая модель, реализуемая с помощью компьютера, включает в себя множество функций долговечности, способных спрогнозировать один или несколько временных интервалов до гипотетичного перехода трубопроводного стыка, введенного в расчет, из одного или нескольких первых состояний по степени развития КПИ во множество иных вторых состояний по степени развития КПИ.
36. Система по п. 35, отличающаяся тем, что указанные операции также включают в себя:
генерирование данных, отражающих одно или несколько состояний и один или несколько отличительных признаков по множеству фактических трубопроводных стыков, введенных в расчет, в качестве исходных данных для математической модели, реализуемой с помощью компьютера, для получения одного или нескольких предполагаемых временных интервалов до перехода каждого фактического трубопроводного стыка, введенного в расчет, из первого состояния по степени развития КПИ в одно или несколько иных вторых состояний по степени развития КПИ.
ФИГ. 2А
254
ФИГ. 2В
330
ФИГ.З
400
410
440
Микропроцессор!
Компоненты формирования изображений
420
422
450
База данных
Память
Разъемы для периферии
430
Сетевые интерфейсы
Программы пакета ПО
ФИГ. 4
424
Сбор данных о трубопроводе
Внесение данных о трубопроводе в базу данных
510
520
Применение анализа множественной регрессии и долговечности к данным о трубопроводе
530
Применение результатов анализа долговечности
540
610
Данные о состоянии
стыка
База данных
630
Отличительные
признаки трубопровода
640
Отличительные
признаки местоположения
Выбор трубопроводного
стыка
Выполнение TRT
---I--
720
Классификация рентгенограммы
730
Определение влажности в месте расположения стыка
740
620
810a
Конфигурация
Отличительные признаки стыка
ЭЮЬ 810с 810d
Опоры
Форма
Јi . . cL , , cL
Ориентация
810е Изоляция
Отличительные признаки местоположения
830а
&30Ь
830с
830d
640
Ч/4
Характеристики грунта
Хар актеристики ветра
Близость к искусственным сооружениям
Близость к естественным образованиям
Определение первого состояния стыка при первом осмотре
Определение второго состояния стыка при втором, последующем осмотре
¦ 920
Определение отличительных признаков стыка
¦ 930
Определение отличительных признаков трубопровода
¦ 940
Определение отличительных
признаков местоположения
Внесение в базу данных первого состояния, времени первого осмотра,
второго состояния, времени второго осмотра, отличительных признаков трубопровода и местоположения
Применение анализа множественной регрессии и долговечности к соответствующим данным
970
1030
< S3ib(t) )
1022
1042
422
-К Sa-e(t) )
База данных
В > В

1024
Анализ множественной
регрессии и долговечности
< St,,e(t) )
-Ч sb-fl(t)
< Sfl-e(t) )
ФИГ. 10
Анализ предварительных оценок параметров методом максимального правдоподобия
1140
1042 1220
Ч , d
г t_ _ >
< sa,^t) )
-С S3,"(t) ) У" ")
< Sa,"(t) ) Ч W )
-С S^t) ) Ус ")
< sM(t) ) > < У" )
-ГадГ) К" у" ")
< sd,"(t) ) К у" )
1ч 1ч
у Оценка срока службы перед стадией "D" КПИ
о .?Э_
.?э_
¦^1
Оценка срока службы перед стадией "Е" КПИ
L0 .JH_
е в
-4 -
-3 -
-6-
-5 -
- 8 -
- 8 -
-9-
-9-
- 10-
-11 -
- 14-
- 13 -
-16-
-16-
- 17 -
- 17 -
- 19-
- 19-
-20-
-21 -
-27-
-27-
-30-
- 31 -
- 38 -
- 38 -
-39-
-39-
ФИГ. 1
ФИГ. 1
5/13
5/13
ФИГ. 5
ФИГ. 5
ФИГ. 6
ФИГ. 6
ФИГ. 6
ФИГ. 6
ФИГ. 6
ФИГ. 6
7/13
710
7/13
710
ФИГ. 7
ФИГ. 7
ФИГ. 8
ФИГ. 8
ФИГ. 8
ФИГ. 8
ФИГ. 8
ФИГ. 8
ФИГ. 8
ФИГ. 8
910
9/13
910
9/13
ФИГ. 9
ФИГ. 9
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
1020
1040
ФИГ. 11
ФИГ. 11
ФИГ. 12
ФИГ. 12
ФИГ. 12
ФИГ. 12