Одной из актуальных проблем эксплуатации магистральных
нефтепродуктопроводов является проблема обнаружения несанкционированных врезок,
влекущих за собой экологические угрозы, а также финансовые и имиджевые потери.
В настоящее время для обнаружения врезок разработано большое количество
методов, основанных на различных физических законах и явлениях. В данном
разделе представлено решение этой задачи при помощи георадара, выступающего в
роли устройства электромагнитного обследования трубопровода и программного комплекса
ГЕОРАДАР-ЭКСПЕРТ.
Георадаром исследовались два участка с неметаллическими
врезками в трубы диаметром 720 мм и 530 мм. На участке трубы 720 мм проходы
георадара осуществлялись в двух взаимоперпендикулярных направлениях, в
результате чего сформировалась сеть георадарных профилей с ячейками 0.25х0.3
метра. На участке трубы 530 мм проходы георадара осуществлялись параллельно
трубопроводу, в одном направлении. Результаты георадарного профилирования
обрабатывались программным комплексом ГЕОРАДАР-ЭКСПЕРТ методом
автоматизированного анализа поля обратного рассеяния (BSEF) и объединялись в 3D сборки,
сечения которых исследовались с целью выявления аномалий, соответствующих
положению неметаллических врезок.
На рисунке ниже показаны горизонтальные сечения 3D сборки на
интервалах глубин 1.7-2.7 и 1.4-2.4 метров для участка врезок в трубу 720 мм.
Глубина залегания верхней кромки трубы составляет порядка 1.8-1.9 м от
поверхности грунта. 3D сборка сформирована на основе разрезов амплитудного
атрибута волнового поля Envelope signals (огибающая отражённого сигнала).
На рисунке ниже показано наложение на горизонтальное сечение
3D сборки изображения трубы 720 мм и примыкающих к ней неметаллических врезок, показанных
красным цветом. Также, на рисунке отображена сетка георадарных профилей.
Для обнаружения неметаллических врезок в трубу диаметром
530мм с глубиной залегания верхней кромки 1.8-1.9 м от поверхности грунта
использовался частотный атрибут Irregularity
spectrum (изрезанность частотного спектра отражённого сигнала). Анализировались вертикальные сечения 3D сборки
разрезов данного атрибута, параллельные плоскости Z-X 3D сборки. На рисунке
ниже показано изображение данной 3D сборки, на котором указана плоскость Z-X и
положения георадарных профилей в виде фиолетовых параллельных линий.
На рисунке ниже показано сравнение вертикальных сечений
трёхмерной сборки в плоскости Z-X, проходящих через врезку и там, где врезка
отсутствует. На сечениях минимальные значения атрибута Irregularity
spectrum отображаются синим цветом, а максимальные – красным цветом. Можно
заметить, что на сечении, пересекающем врезку
в трубу, преобладают повышенные значения атрибута Irregularity spectrum и область повышенных значений атрибута имеет протяженную
линейную форму.
Ниже показаны вертикальные сечения, параллельные
плоскости Z-X, которые пересекают места врезок. На сечениях труба обозначена
окружностью, а отводы от трубы врезки показаны штриховыми линиями.
Визуальный анализ сечений показывает, что в местах прохождения врезанных
неметаллических отводов от трубы значения атрибута Irregularity spectrum имеют повышенные значения и отображаются в
жёлто-красной цветовой гамме. Заметно, что горизонтально расположенные отводы
от трубы на разрезах выделяются лучше, чем наклонные отводы. Это связано с тем,
что при определённых углах между антенной георадара и отводом, не вся энергия
отражённого зондирующего импульса георадара попадает в приёмную антенну. Но и
такого количества отражений достаточно для того, чтобы обнаружить присутствие
наклонно ориентированного неметаллического отвода от трубы.