Цифровой двойник
трубопровода

Комплексное решение для контроля и мониторинга состояния трубопроводов, включающее оцифровку, расчет нагрузок и сроков безопасной эксплуатации, а также составление планов ремонтов.

Перейти на сервис

О продукте

Цифровой двойник трубопровода - это

Комплексный и надежный сервис оценки состояния трубопроводной системы. Мы используем комплексный метод обследования, позволяющий выполнить трехмерную оцифровку сети, интегрировать различные результаты диагностики, рассчитать прочность и срок службы трубопровода, найти и ранжировать опасные зоны.

Подробнее

Цифровое моделирование разрушения инфраструктуры позволяет в несколько раз повысить надежность, безопасность и эффективность эксплуатации

В результате работ будут выявлены вероятные место и время разрушения каждого элемента инфраструктуры - и будет составлена оптимальная программа использования и ремонта

Наши услуги включают в себя анализ параметров трубопровода для определения его текущего технического состояния и диагностики проблем, создание глубоких математических моделей трубопровода, расчет нагрузок, формирование отчетов, планирование ремонтов, управление и изменение рабочих параметров, а также определение остаточного ресурса и безопасных сроков эксплуатации сооружения. Мы поможем вам снизить эксплуатационные расходы за счет перехода от аварийных ремонтов к профилактическому обслуживанию.

Проблемы

Отсутствие 3D-модели трубопровода
Существующие методы моделирования трубопроводов могут быть неточными и устаревшими, что затрудняет принятие решений о эксплуатации и ремонте. Нет точных цифровых моделей, дающих полное представление о состоянии системы.

Сложность интерпретации диагностических данных
Без централизованной системы для интеграции и согласования данных, риск пропускания критических данных или получения неправильного описания состояния трубопроводов значительно возрастает.

Высокий риск аварий из-за отсутствия прогнозов
Без точного прогнозирования о том, когда и где могут произойти отказы, существует большой риск аварий, что может привести к большим потерям, повреждению имущества и даже угрозе для окружающей среды и безопасности людей.

Планирование инвестиционных программ
Если инвестиционные программы не подтверждаются аналитическими данными, это приводит к нерациональному расходованию денежных средств компании и упущению возможностей для роста и развития.

Неэффективная трата бюджета на ремонт и обслуживание
Без точного понимания того, какие части системы нуждаются в ремонте и когда, компании могут тратить средства на ненужные ремонты или затраты на ремонт могут возникнуть внезапно и в неудобное время.

Отсутствие системы поиска опасных мест
Недостаток методов определения и приоритизации рисковых зон в сетях может привести к авариям, дорогому обслуживанию и ремонту и проблемам с безопасностью.

Функции

В наших продуктах используются интегральная методика диагностики силовых и напряженно-деформированных состояний трубопроводов. Наша цель - предложить вам эффективные и надежные инструменты для мониторинга и оптимизации вашей инфраструктуры. Для этого служит наш сервис, разработанный специально для эффективного мониторинга и оптимизации эксплуатации трубопроводов различного назначения

01 Оцифровка трубопровода через конструктор

На сервисе вы можете создать 3D цифровой двойник вашего трубопровода через удобный конструктор, учитывая сложную топологию и материалы трубопровода

02 Физический расчет нагрузок на конструкцию

Трубопровод рассматривается как изогнутая пространственная рама, состоящая из прямых и изогнутых пролетов. Динамические колебания с частотами от 1 до 86400 Гц рассчитываются исходя из амплитудно-частотных характеристик. Производятся расчеты деформаций трубопровода, возникающих из-за веса, температуры и давления. Для каждой деформации рассчитываются перемещения, углы поворотов, крутящие моменты и силы. Рассчитываются кольцевые, продольные и касательные напряжения, вызванные рабочим давлением и изменениями давления.

03 Точное моделирование всех параметров эксплуатации

Система позволяет провести тщательное моделирование всех параметров эксплуатации сети трубопроводов: давления, температуры, даты начала эксплуатации и т.д. Это обеспечивает максимально точное представление о текущем состоянии трубопроводов и позволяет на лету оценить прогнозируемые изменения в состоянии трубопровода - моделирование не параметров, а работы при изменении параметров!

04 Эффективное планирование ремонтных работ

Наша система поможет вам сформировать обоснованную инвестиционную программу ремонтных работ, основанную на данных о состоянии трубопроводов. Также система рекомендует переход от аварийного ремонта к плановому, что ведет к экономии затрат.

05 Генерация детализированных отчётов и экспорт данных

Вы можете легко сгенерировать отчёт о состоянии трубопровода, включая детализированную информацию по каждому элементу трубопровода и весь план предстоящих работ. Готовый отчёт можно экспортировать в удобном формате.

Управляйте рисками, а не последствиями

Предоставляем вам комплексное решение для эффективного контроля, поэлементного мониторинга и анализа состояния инфраструктуры с нашей современной технологией, которая позволяет прогнозировать возможные потенциальные ошибки и аварии заблаговременно.

Кому полезно?

Водоканалы

3D оцифровка, диагностика, расчеты прочности и профилактический ремонт сетей

Газовые службы

Точное определение прочности и износа газопроводов, формирование плана ремонтных работ и предотвращение аварийных ситуаций

Управляющие компании

Визуализация и контроль технического состояния объектов, предупреждение отказов и аварий, оптимизация затрат на эксплуатацию.

Предприятия (непрерывного цикла)

Обследование трубопроводов и продуктопроводов на предмет долговечности, выявление опасных участков, подготовка эксплуатационных и инвестиционных программ на ремонт и реконструкцию.

Проектировщики и строители частных домов

Создание пространственных моделей трубопроводов, расчет нагрузок и формирование плана ремонтных работ.

Хотите узнать больше?

Узнайте о нашей технологии, позволяющей избежать аварий, оптимизировать ремонтные и эксплуатационные расходы и повысить эффективность и безопасность трубопроводов. Наши услуги включают 3D-моделирование, анализ прочности и долговечности, разработку планов ремонта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить, как мы можем помочь вашему предприятию в совершенствовании процессов мониторинга и обслуживания трубопроводов. Мы всегда готовы ответить на все ваши вопросы и сотрудничать с вами для повышения безопасности и эффективности вашей трубопроводной сети.

info@dtwin.ru

+7 963 245 42 60

Почему важно рассчитывать долговечность трубопровода?

Методика прогноза долговечности инфраструктуры

Узнайте о физических и математических принципах нашего подхода к прогнозированию долговечности объектов инфраструктуры, основанного на интегральном методе оценки силовых факторов и напряженно-деформированного состояния. Выявление и ранжирование потенциально опасных мест, подготовка обоснованных планов ремонтных работ и переход от аварийного ремонта к предупредительному - всё это позволяет надежно гарантировать безопасную эксплуатацию и продлить срок службы вашей инфраструктуры

Интегральный метод оценки

Технология основана на интегральном методе, который обеспечивает оценку силовых факторов, напряженно-деформированного состояния, остаточного ресурса и сроков безопасной эксплуатации трубопроводов. Инструментарий метода представлен приборами инфразвукового контроля динамических характеристик трубопроводов. В основе метода лежит математика, а точнее, его интегральные вычисления, которые с высокой точностью позволяют оценить реальное состояние трубопровода.

Цифровая модель трубопровода

С помощью 3D моделирования и математического анализа данных создаётся виртуальное отражение реального объекта. Эта цифровая модель учитывает все основные параметры эксплуатации - материал изделия, рабочую среду, температуру, давление и все даты в ходе эксплуатации.

Решение комплекса динамических задач

После проведения измерений выполняется решение комплекса динамических задач о распределении перемещений и усилий, возникающих в элементах трубопровода. Здесь основную роль играет механика, уравнения которой позволяют рассчитать напряженно-деформированное состояние. Производятся расчеты деформаций трубопровода, возникающих из-за веса, температуры и давления. Для каждой деформации рассчитываются перемещения, углы поворотов, крутящие моменты и силы. Рассчитываются кольцевые, продольные и касательные напряжения, вызванные рабочим давлением и изменениями давления

Расчет остаточного ресурса

Для оценки долговечности проводится расчет остаточного ресурса и определение безопасного срока эксплуатации. Прочностной расчет включает сравнение реальных и допускаемых напряжений. Рассчитывается вероятность отказа элемента трубопровода и интенсивность отказов. Определяется остаточный ресурс каждого элемента. Расчеты основаны на отраслевой методике определения прочности и долговечности труб и сварных соединений с дефектами. Для элементов с остаточным ресурсом 10 лет и менее разрабатываются компенсирующие мероприятия.

Интегрирование частоты и цикличности напряжений

Анализируется интенсивность кратковременных нагрузок, что позволяет более точно определить показатели прочности и долговечности. Динамические колебания с частотами от 1 Гц до 86400 Гц используются для расчётов деформаций трубопровода, включая деформации вызванные весом трубопровода и перекачиваемым продуктом, изменениями температуры и давления в ходе эксплуатации, а также деформации, возникающие при пусках и остановах трубопровода. Учитываются также кольцевые и продольные деформации вызванные рабочим давлением.

Формы результата

Мы предлагаем различные варианты сотрудничества с нами, позволяющие выбрать наиболее эффективный с точки зрения затрат времени и средств. Первичная консультация проводится бесплатно. Вы можете пользоваться сервисом или углубленно работать с нами

Консультации

Аналитическая платформа

Аналитический отчет

Результаты в цифрах

6 млрд ₽экономим партнёрам в год

67%снижаем затраты

72%уменьшаем вероятность аварии

Протестируйте платформу прямо сейчас

Устали от аварийных ремонтов и непредвиденных проблем? Окунитесь в мир цифровых двойников с нашим инновационным сервисом! Прогнозируйте нагрузки, определяйте слабые места, планируйте работы и многие другие преимущества – всего в паре кликов!

Перейти на сервис

Как мы решаем задачу?

01 Подготовка данных/Создание трубопровода

Входной информацией для нашего сервиса служит проектная документация, результаты предыдущих инженерных изысканий и обследований, а также данные об эксплуатационных условиях. Этот этап включает оцифровку всей информации, создание пространственной модели трубопровода и учет всех известных дефектов и мероприятий.

В случае доступа к сервису входные данные исходят из конструктора где вы сами создаете трубу

02 Измерение (Опционально)

С помощью приборов инфразвукового контроля в контрольных точках регистрирует динамические характеристики, например, линейные ускорения и угловые скорости. Это обеспечивает определение фактических динамических нагрузок для сравнения с проектной моделью объекта.

03 Расчет конструкции

После получения измерений проводится решение комплекса динамических задач и расчет напряженно-деформированного состояния каждого элемента трубопровода. На основе этих данных выявляются участки с пониженной прочностью и проводится оценка остаточного ресурса каждого элемента.

04 Составление отчета

По итогам анализа создается подробный отчет, который включает в себя ранжирование элементов трубопровода по степени риска аварии, прогнозируемые сроки их безопасной эксплуатации, а также рекомендации по подготовке обоснованных инвестиционных программ.

05 Дальнейшее сопровождение

Наши услуги не заканчиваются на этом этапе: мы предлагаем сопровождение по вопросам предупреждающего ремонта, обеспечивая непрерывный мониторинг состояния вашей инфраструктуры и своевременное выявление и ранжирование потенциально опасных мест.

Частые вопросы заказчиков

Что именно представляет собой система — это услуга или полноценная программно-аппаратная платформа, как она выглядит и из каких модулей состоит?

Система может быть реализована в следующих формах:

услуга по подготовке отчета, заключений, рекомендаций, планов ремонтов
программа Цифровой Двойник Трубопровода, конструирование трубопровода, внесение харакетиристик, проведение расчетов прочности и долговечности, визуализация
программно аппаратный комплекс ЦДТ для оценки прочности и долговечности + приборы для переодическного инфразвукового контроля
программно-аппаратный комплекс ЦДТ для определения утечек + приборы для сетевого, постоянного инфразвукового контроля
облачный сервис ЦДТ для оценки прочности и долговечности на основе собранных показаний приборов (или без таковых)

Как это работает?

СБОР ДАННЫХ:

Инфразвуковые приборы регистрируют пространственные колебания трубопровода в трех осях.
Дополнительно учитываются механические характеристики, сварные соединения, эксплуатационные нагрузки и температурные режимы.

ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЖЕСТКОСТИ:

Анализируется изменение жесткости трубы, учитывающее влияние дефектов на потерю прочности.
На основании динамических характеристик выявляются изменения, указывающие на снижение несущей способности конструкции.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОТКАЗОВ:

Используются модели деградации материала с учетом выявленных дефектов.
Расчет вероятности выхода из строя производится с учетом накопленных повреждений и их кинетики.

Таким образом, система не просто фиксирует дефекты, а прогнозирует потерю эксплуатационной надежности, связывая данные о дефектах с расчетами остаточного ресурса.

Наша организация и так уже занимается внутритрубной диагностикой, зачем нам еще платить за оценку технического состояния?

Предлагаемая технология может рассматриваться как дополнение к существующим мероприятиям по диагностике, включая внутритрубную диагностику.
Ее цель — определение срока и места возможного отказа с учетом условий эксплуатации на основе всего имеющегося массива информации, включая данные внутритрубной диагностики.
Внутритрубная диагностика направлена на выявление максимального количества дефектов (отклонений от проектных и нормативных требований). Однако исправление всех выявленных дефектов нецелесообразно с точки зрения затрат. С ростом качества диагностики (включая внутритрубную) количество дефектов увеличивается, но возрастает и уровень неопределенности.
Технология интерпретирует большие объемы данных, накопленные в процессе внутритрубной диагностики, и позволяет оценить предельные сроки устранения дефектов. Фактически только 10-15% выявленных дефектов представляют реальную угрозу, но внутритрубная диагностика не дает ответа на вопрос, какие именно дефекты критичны.
Внутритрубная диагностика применяется в основном для линейных участков трубопроводов с простой конфигурацией. В технологических (внутрицеховых) трубопроводах она зачастую невозможна или экономически нецелесообразна.
Включена возможность диагностики с использованием портативного вибродиагностического прибора, не требующего значительных затрат ресурсов и времени.

Как диагностируются утечки?

Цифровой Двойник Трубопровода использует метод диагностики утечек, основанный на анализе динамических характеристик самого трубопровода, а не только параметров транспортируемого продукта. В основе метода лежит:
- Динамический анализ механических нагрузок – моделирование поведения трубопровода при утечке с учетом возникающих колебаний и их амплитудно-частотных характеристик.
- Инфразвуковые датчики – установка измерительных устройств с интервалами в зависимости от давления в трубопроводе, регистрирующих вибрационные отклонения трубопровода от нормы.
- Модуль частотного отклика – предварительный расчет частотных паттернов, которые обновляются в ходе калибровки.
- Интеграция термогидравлических и механодинамических расчетов – обеспечивает более точное определение зон утечек по характерным отклонениям в динамике конструкции.
- Отличие метода Цифрового Двойника от распространенных методов обнаружения утечек:
- Стандартные системы утечек (LDS) в основном основаны на анализе параметров потока (массовый баланс, метод отрицательной волны давления, RTTM). Это приводит к ограничению чувствительности (чувствительность и время обнаружения ограничены самим принципом измерения потока).
- Метод Цифрового Двойника позволяет обнаруживать утечки размером до 0,1% за счет регистрации механических деформаций трубопровода и анализа вибрационных характеристик.
- Традиционные методы имеют высокую вероятность ложных срабатываний, особенно при изменениях давления, запуске/остановке насосных агрегатов и других технологических изменениях. Метод Цифрового Двойника минимизирует ложные срабатывания, так как анализирует поведение трубопровода, а не изменчивые параметры потока.
- Таким образом, технология Цифрового Двойника обеспечивает более точное и оперативное обнаружение утечек, минимизируя ложные срабатывания за счет комплексного подхода, объединяющего динамическое моделирование и точечный мониторинг структуры трубопровода.

В чем различие между «Мониторингом технического состояния» в Цифровом Двойнике Трубопроводов и «Типовой диагностикой» в составе технического обслуживания?

Мониторинг технического состояния в системе Цифрового Двойника Трубопроводов представляет собой комплексную оценку долговечности и безотказности трубопроводов. В отличие от традиционной диагностики, он базируется на интегральном анализе всего трубопровода, а не отдельных его элементов.

Основные различия:

История эксплуатации и отказов
- Мониторинг технического состояния учитывает полную историю строительства и эксплуатации трубопровода, анализирует статистику отказов и повреждений.
- В типовой диагностике статистика отказов не учитывается.
Методы диагностики
- В Мониторинге технического состояния применяется инфразвуковой контроль всего трубопровода, а также расчет динамических и статических нагрузок.
- В типовой диагностике используются локальные методы, такие как дефектоскопия отдельных труб или сварных соединений, а также ультразвуковая толщинометрия.
Выявление причин и механизмов дефектов
- В Мониторинге анализируются все диагностические данные за весь период эксплуатации, включая контроль сварных швов при строительстве.
- В типовой диагностике механические характеристики металла и действующие нагрузки не учитываются.
Прогнозирование развития дефектов
- Мониторинг технического состояния позволяет рассчитать показатели долговечности и остаточного ресурса для каждого элемента трубопровода.
- В типовой диагностике возможна только оценка роста дефекта для коррозии и эрозии, а для остальных дефектов применяется бинарный метод («годен / не годен»).
Программа технического обслуживания
- В Мониторинге технического состояния по результатам расчетов разрабатываются рекомендации по срокам, объемам и методам обслуживания, включая:
- Дополнительный дефектоскопический контроль
- Ограничение рабочих режимов
- Ремонт (замена изоляции и/или трубы)
- Коррекция высотного положения трубопровода
- Инженерная защита в сложных геологических условиях
- В типовой диагностике рекомендации формируются только по результатам обнаруженных дефектов.

Какие есть подтверждённые примеры внедрения и полученные эффекты?

Проведены испытания на объектах крупнейших российских трубопроводных и газотранспортных операторов и на промышленных предприятиях.

Получены результаты: снижена аварийность и двукратно снижены удельные объемы затрат, в три раза снижено количество физических объемов ремонтов Выявлены зоны повышенных напряжений, уточнены сроки безопасной эксплуатации, сокращены числа аварийных ремонтов и повышено точность планирования диагностики и ремонтов.

Все 90 вопросов и ответов

Свяжитесь с нами

Запросить предложение

Опишите вашу задачу и оставьте контакт — уточним детали и подготовим индивидуальное предложение.