Применение лазерного сканирования для определения напряженно-деформированного состояния трубных секций и интерпретации дефектов геометрии

UDK: 622.692.4

DOI: 10.24887/0028-2448-2025-12-144-148

Ключевые слова: трубопровод, наземное лазерное сканирование (НЛС), трубная секция, радиус изгиба, точка лазерного отражения (ТЛО)

Авт.: А.И. Барышев (ООО «НИИ Транснефть»); Т.И. Кузнецов (ООО «НИИ Транснефть»); Е.А. Покровская, к.т.н. (ООО «НИИ Транснефть»)

Радиус изгиба трубной секции - один из основных параметров, характеризующий напряженно-деформированное состояние (НДС) трубопровода. Диагностические обследования внутритрубными приборами обеспечивают выявление секций с ненормативными радиусами изгиба. В статье описывается метод определения радиусов изгиба оси трубопровода с применением наземного лазерного сканирования (НЛС). Такой подход не только обеспечивает высокую точность измерения радиуса изгиба оси трубопровода, но и позволяет определить плоскость изгиба оси трубопровода. Автоматизация обработки результатов измерений позволяет оперативно обрабатывать данные НЛС и уточнять технические решения по приведению участка трубопровода в нормативное состояние непосредственно при проведении работ, в процессе вскрытия участка трубопровода. Описанный метод обеспечивает измерения фактического радиуса в диапазонах от 50 до 2500 м и более, направления изгиба вскрытых трубных секций от 0 до 360° с точностью не менее 1 %. Помимо измерения параметров изгиба оси трубопровода, данные НЛС используются для определения размеров дефектов геометрии, таких как гофр, вмятина, косой стык. При вырезке катушки на трубопроводе применение НЛС дает возможность оценить НДС трубопровода до вырезки и измерить соосность участков трубопровода после вырезки. Кроме того, данная технология позволяет заменить классические методы геодезических измерений при выполнении работ и исполнительной съемке, при этом обеспечить получение высокоточных данных о геометрии трубных секций с целью оперативного выявления деформаций на трубопроводе.

Список литературы

1. Долгополов Д.В. Теоретическое обоснование разработки технологий аэрокосмических исследований для создания геопространственных моделей систем трубопроводного транспорта: дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. – Новосибирск, 2024. – 233 с. – EDN: VVERDZ

2. Кузнецов Т.И., Долгополов Д.В., Барышев А.И. Мониторинг трасс магистральных трубопроводов с использованием средств воздушного лазерного сканирования и дифференциальной подсистемы ГНСС // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2025. – Т. 4. – С. 189–196. – https://doi.org/10.33764/2618-981X-2025-4-189-196. – EDN: IKUVSN.

3. Азаров Б.Ф. Современные методы геодезических наблюдений за деформациями инженерных сооружений // Ползуновский вестник. – 2011. – № 1. –

С. 19–29. – EDN: OCSJSD

4. Пат. на изобретение RU 2739869. Способ определения фактических напряжений изгиба трубопровода / А.А. Захаров, Т.И. Кузнецов, А.И. Барышев,

А.Л. Федотов , Е.А. Покровская / Патентообладатели: ПАО «Транснефть», ООО «НИИ Транснефть», ООО «Транснефть – Восток». заявл. 26.06.2020; № 2020121364; опубл. 29.12.2020.

5. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RU 2024615023. Программный модуль автоматизированного определения радиусов упругого изгиба секций МТ по данным НЛС / Т.И. Кузнецов, А.И. Барышев, Е.А. Покровская, А.Л. Федотов, А.А. Каптур, Л.В. Григорьев. Патентообладатели: ПАО «Транснефть», ООО «НИИ Транснефть», ООО «Транснефть – Восток», ООО «Транснефть – Дальний Восток», АО «Транснефть – Сибирь»; заявл. 26.02.2024; № 2024613853; опубл. 01.03.2024.

6. Построение трехмерных моделей объектов магистрального трубопровода по данным лазерного сканирования для формирования границы отвода земель / Д.В. Долгополов, Т.И. Кузнецов, А.Г. Ахундов [и др.] // Вестник Сибирского гос. университета геосистем и технологий. – 2025. – Т. 30. – № 4. –

С. 117–130. – https://doi.org/10.33764/2411-1759-2025-30-4-117-130. – EDN: PAYPOE