Wykorzystujący ultradźwiękowe prowadzone fale dalekiego zasięgu robot do inspekcji rurociągów, w których nie można przeprowadzić piggingu
Rurociągi mają ogromne znaczenie dla funkcjonowania krajów i życia ich obywateli. Ich budowa wymaga jednak znacznych inwestycji ze strony właściciela — najczęściej wyspecjalizowanego przedsiębiorstwa dystrybucyjnego o ograniczonych możliwościach technicznych i inżynierskich. Wykonywanie konserwacji i inspekcji jest trudne, więc do różnego rodzaju operacji stosowane są zrobotyzowane głowice wprowadzane do rur i przepływające przez ich wnętrze — jest to tzw. pigging. W ramach finansowanego przez UE projektu PIGWAVES (In-line service for internal inspection of unpiggable buried oil pipelines using long range ultrasound guided waves in fifty metre segments), naukowcy stworzyli technologię głowic, wyposażonych w układy do testów ultradźwiękowych dalekiego zasięgu (LRUT), która wykorzystuje fale prowadzone. Pozwalają one wykonywać szybsze, tańsze i dokładniejsze inspekcje całej objętości rury na odcinkach długości około 50 m. Projekt PIGWAVES zajął się stworzeniem narzędzia inspekcyjnego do eksploatacyjnych badań nieniszczących (NDT) rurociągów, w których nie można przeprowadzić piggingu, przy jednoczesnym zastąpieniu istniejących metod inspekcji pozostałych rurociągów. Ma ono charakteryzować się zmniejszonym o kilka rzędów wielkości czasem zbierania danych, konsekwentnie większą szybkością przeprowadzania inspekcji i dużo szybszą dostępnością wyników badań po odzyskaniu robota. System PIGWAVES stanowi w pełni wyposażony i niezależny robot do inspekcji NDT, który jest zdolny do pracy w rurociągach do transportu płynów, a w szczególności ropy naftowej. Robot PIGWAVES spływa w dół rurociągu w trybie nieinspekcyjnym. Co 50 m robot wysuwa kołnierz sondujący i przyczepia się do rury. Znajdujące się w kołnierzu układy LRUT umożliwią stworzenie mapy korozji wzdłuż jak i wszerz rury. Inspekcja danego obszaru będzie trwać kilka tysięcznych sekundy, a ilość przechowywanych danych zostanie zmniejszona o kilka rzędów wielkości. Robota zaprojektowano tak, aby przechodził przez wgniecenia, ostre zakręty, zanieczyszczenia, zawory i różne średnice rur. Zaawansowany pełzacz PIGWAVES może dokonywać inspekcji linii często niedostępnych dla tradycyjnych urządzeń. Biorąc pod uwagę, że jego średnica jest około 60% mniejsza niż przeciętna średnica rur, może się on poruszać po skomplikowanych odcinkach. W celu uniknięcia zderzenia ze ściankami rur, robot zawiera zestaw modułów kołowych, które mogą dostosowywać swą średnicę i utrzymywać go ciągle w centralnej części rury. Zainstalowano również układ hamulcowy do zatrzymania robota wewnątrz rury przed dokonaniem kolejnego pomiaru. Inne ważne pod kątem inspekcji cechy systemu to możliwość jej przeprowadzenia przez swobodnie spływającego robota w obrębie całego przekroju, dużo szybciej i taniej, oraz w przypadku rur o zmniejszonej średnicy, co spowodowane jest przez przeszkody, ostre zakręty, albo mały czy też brak przepływu. Ponadto sondy przypadają na każde 40-60 metrów zmniejszając czas pomiarów. Inne korzyści obejmują szybszą analizę w związku z wykorzystaniem LRUT, ponieważ dane z długich rur mogą być przechowywane w małych robotach. Ponadto istnieją wewnątrz rur bezprzewodowa komunikacja do sygnalizowania operatorowi pozycji robota. Można zidentyfikować typy uszkodzeń oraz zmniejszenie grubości ścian większe niż 10%. Oczekuje się, że zrobotyzowane głowice PIGWAVES będą mieć znaczący wpływ na bezpieczeństwo europejskiej infrastruktury rurociągowej i przesyłanych przez nią produktów. Pośrednią korzyścią będzie zwiększenie motywacji do używania rurociągów jako alternatywy dla transportu pojazdami, co powinno przynieść zmniejszenie emisji.
Słowa kluczowe
Rurociągi, ciecze, zrobotyzowane głowice rurowe, PIGWAVES, testy ultradźwiękowe dalekiego zasięgu, fale prowadzone
