Учёные Самарского политеха создали прибор для контроля толщины отложений в нефтепроводах

На кафедре «Информационно-измерительная техника» Самарского политеха разработали прибор для определения толщины асфальтосмолопарафиновых отложений на внутренних стенках нефтепроводов. Разработка позволяет проводить измерения без разрушения трубы и остановки перекачки.

Внутри нефти растворены асфальтены, смолы и парафины. При определённых условиях — температуре, давлении, наличии микрочастиц — эти вещества выпадают в виде твёрдого осадка на внутренних стенках трубопроводов. Главное последствие — сужение проходного сечения трубы, что выводит её из оптимального режима работы. В неблагоприятных ситуациях трубопровод может быть полностью закупорен.

Нефтяные компании периодически очищают трубопроводы от отложений в соответствии с утверждённым заранее графиком технического обслуживания. Но график далеко не всегда соответствует скорости накопления отложений и может не совпадать с реальной потребностью очистки труб. Если убирать осадок тогда, когда это действительно необходимо, можно оптимизировать затраты и снизить трудоёмкость работ.

Прибор, который создали политеховцы, позволяет проводить измерения толщины отложений на трубопроводах разных диаметров. Он может работать дистанционно при ограниченном доступе к объекту контроля, безопасен для персонала и обеспечивает высокую точность.

«В ходе научно-исследовательской работы мы изучали взаимосвязь между толщиной отложений и параметрами колебаний стенки трубопровода, — рассказывает разработчик устройства, доцент кафедры Антон Суслов. — Установлено, что толщина отложений влияет на энергию и длительность свободных колебаний стенки. На основе этой взаимосвязи мы разработали новый акустический метод определения толщины отложений».

Принцип работы прибора прост: на стенку трубопровода ставится датчик, который возбуждает и регистрирует свободные колебания стенки. Затем сигнал передаётся на микроконтроллер для обработки. Программное обеспечение по параметрам энергии и длительности колебаний рассчитывает толщину отложений.

В настоящее время собран прототип переносного прибора, который прошел необходимые испытания. Он работает на нефтепроводах диаметром от 76 до 159 мм и измеряет толщины отложений от двух до десяти миллиметров. При разработке ориентировались на коллекторные трубопроводы, применяемые при добыче нефти и нефтепродуктов.

Получено два патента на изобретения (патенты РФ №2781414, №2804264) и одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ (№2024664569).