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圣彼得堡矿业大学科学家的发明将帮助节约数十亿美元

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© Форпост Северо-Запад / Павел Долганов

圣彼得堡矿工开发的石油管道在线扫描仪已在该大学萨布利诺训练场成功通过初步测试。由于能及时发现积水,该发明的实施将帮助世界各地的石油运输公司大幅降低通过主输油管道和油田间输油管道抽油的能耗。例如,仅石油运输公司公司一家企业每年就可额外获利约 3.8 亿卢布。

通过精确定位管道中的积水区域,可以节省成本。它们会减小管道的有效横截面,阻止油品流动。该装置还能识别重力段,在重力段中,液体通过管道的不完整横截面,在顶部形成静止的饱和蒸汽。这些复杂情况导致碳氢化合物运输的能源成本大幅增加。在线扫描仪可以精确定位问题区域,消除积水并消除重力流。

“我们的气球直径约 10 厘米,可在油流中自由移动。它通过介电介电常数的差异来确定是否进入水中,并将数据记录在存储卡上,然后由操作员进行处理。

在萨布利诺试验场,我们将扫描仪原型送入专门设计的管道连接处,成功通过了最具几何挑战性的地段。在测试的这一阶段,我们必须验证该设备克服各种管道角度、上升和下降的能力。此外,我们还对传感器的申报参数进行了确认。

扫描仪的第二个功能是定位石油或天然气泄漏。它利用声波传感器检测管道上的孔洞。在这一部分,我们的研发成果有一个国外类似产品--加拿大 PureTechnology 公司的 SmartBall 设备。该发明的作者之一、圣彼得堡矿业大学油气运输和储存系助理恩维尔-杰米列夫说:"但它只能定位泄漏点,而只有我们的扫描仪才能检测到管道内的积水区域。

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© Форпост Северо-Запад

据开发人员称,在项目实施的下一阶段,计划与一家感兴趣的公司合作制作一个工业样品。它将在主输油管道和工艺管道的实际路段上进行测试。

压缩机站和石油泵站之间的距离为 90-120 公里,这取决于管道铺设时所经过的地形。扫描仪在这样的站点被发射到管道中,以主动模式通过整个距离,并在下一个站点的接收室中被移除。该产品的使用寿命几乎是无限的,尤其是在其金属外壳配备有可更换泡沫盖的情况下。

制作工业样品的费用约为 300 万卢布。其中包括制造金属外壳、购买传感器和软件。仅石油运输公司一家子公司(波罗的海石油运输公司)每年因节约能源供应产生的经济效益就达 3 200-3 800 万卢布。在公司的所有企业中,预计 12 个月的额外利润为 3.8 亿卢布。

通过降低因管道金属壁腐蚀而造成损失的风险,也将取得显著效果。通过检测积水,可以及时修复问题区域,从而大幅降低成本。此外,我们还能防止石油泄漏,从而避免土地开垦费用,降低其他环境风险。

Газпром
© gazprom.ru / Сила Сибири

矿业大学的科学家们发明的在线扫描仪可以有效地应用于全世界任何一家通过主干管道和工艺管道进行石油运输的公司。目前,各公司使用探伤仪进行在线诊断,但它们无法检测到水。理论上,可以在其上安装介质渗透传感器,但探伤仪无法在复杂的管段上移动。

开发应用市场仅在俄罗斯--所有垂直一体化公司,如俄罗斯石油公司、俄罗斯天然气工业石油公司、苏尔古特石油公司、卢克石油公司、塔特石油公司、巴什涅夫石油公司等。

Северный поток
© Форпост Северо-Запад

总的来说,全球石油主干管道的总长度超过 400 万公里。因此,使用扫描仪的潜力实际上是无限的。中国石油天然气集团公司等世界巨头和俄罗斯西部邻国的公司:戈梅利石油运输公司-德鲁日巴(白俄罗斯)、哈萨克斯坦石油公司(哈萨克斯坦)、运输石油公司(斯洛伐克共和国)、匈牙利石油天然气股份有限公司(匈牙利)都可能对此感兴趣。英国石油公司、壳牌石油公司、雪佛龙石油公司也不例外。

石油管道在线扫描仪的版权已获得专利保护。去年,开发人员在 “博览会论坛”举办的第 XXIX 届 “HI-TECH ”国际创新展览会上展示了他们的发明,并成为在该展览会框架内举办的竞赛的优胜者。此外,该发明还获得了第二十六届莫斯科国际发明和创新技术沙龙 “阿基米德 ”评委会的高度评价。

未来,矿业大学的科学家计划通过将神经网络连接到该过程来提高设备测量的数据处理的自动化水平。