METHODS OF CONSTRUCTION AND MODELING OF AN IN-LINE ROBOTIC COMPLEX

Author:

Zatonsky A.1,Kuchev D.1,Brylyakov A.1

Affiliation:

1. Perm National Research Polytechnic University

Abstract

The high accident rate of pipeline transport of thermal networks and the oil and gas industry poses a great danger to the environment due to the lack of timely control of the inner tube surface, including sections of complex geometry. These include bends, inclined-vertical sections, sections with variable diameter cross-section. The methods of moving in-line diagnostic equipment using robotic devices are given. The problem of the lack of methods for constructing in-line robotic devices that would allow to build a correct sequence of design stages is considered. The purpose of the study is to develop a methodology for constructing and modeling an in-tube robotic complex for diagnosing pipelines of complex geometry, followed by theoretical and experimental confirmation of its applicability. The object of research is the design of an in-tube robotic complex, the subject of research are methods, algorithms, three-dimensional models for diagnosing pipelines of complex geometry. As a result, a technique for constructing an in-tube robotic complex for diagnosing pipelines of complex geometry was developed. The results of geometric analysis were obtained, where the design parameters with a conical-cylindrical shape with dimensions L3=555 mm, Hmax=172 mm, Hmin=116 mm allow to achieve a working volume for the arrangement of elements 23.4–36 % higher, in comparison with the classic design of the body shape. The modeling of the design of an in-tube robotic complex using an automated system is presented. Modeling and experimental movement of the structure in various pipeline diameters is performed in a section of complex geometry with a rotation angle of 90° and 180°, a rotation radius of 1.5D and a diameter of 200 mm, as well as a vertical section, the stress-strain state of the structure of the support non-drive support leg is calculated.

Publisher

BSTU named after V.G. Shukhov

Reference17 articles.

1. Пузаков В.С. Схемы теплоснабжения городов России 10 лет спустя: опыт, проблемы, тенденции // Научные труды: Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН. 2023. Т. 21, № 1. С. 55–74. DOI: 10.47711/2076-3182-2023-1-55-74, Puzakov V.S. Heat supply schemes of Russian cities 10 years later: experience, problems, trends [Skhemy teplosnabzheniya gorodov Rossii 10 let spustya: opyt, problemy, tendencii]. Nauchnye trudy: Institut narodnohozyajstvennogo prognozirovaniya RAN. 2023. Vol. 21. No. 1. Pp. 55–74. DOI: 10.47711/2076-3182-2023-1-55-74 (rus)

2. Куликова Е.С., Кузьмин О.С., Шевцов М.Н. Расширение технической возможности обслуживания технологических трубопроводов для повышения уровня промышленной безопасности // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2023. № 3(312). С. 41–47. DOI: 10.33285/2411-7013-2023-3(312)-41-47, Kulikova E.S., Kuzmin O.S., Shevtsov M.N. Expansion of the technical possibility of servicing technological pipelines to increase the level of industrial safety [Rasshirenie tekhnicheskoj vozmozhnosti obsluzhivaniya tekhnologicheskih truboprovodov dlya povysheniya urovnya promyshlennoj bezopasnosti]. Zashchita okruzhayushchej sredy v neftegazovom komplekse. 2023. No. 3(312). Pp. 41–47. DOI: 10.33285/2411-7013-2023-3(312)-41-47 (rus)

3. Кучев Д.Н., Тонков Е.Ю., Поезжаева Е.В., Щелудяков А.М., Гумаров Э.Х., Белобородов Ф.С. Обоснование выбора конструкции автономного робототехнического комплекса для диагностики трубопроводов сложной геометрии // Строительные и дорожные машины. 2023. № 4. С. 51–54., Kuchev D.N., Tonkov E.Y., Poezhaeva E.V., Sheludyakov A.M., Gumarov E.H., Beloborodov F.S. Justification of the choice of the design of an autonomous robotic complex for the diagnosis of pipelines of complex geometry [Obosnovanie vybora konstrukcii avtonomnogo robototekhnicheskogo kompleksa dlya diagnostiki truboprovodov slozhnoj geometrii]. Construction and road vehicles. 2023. No. 4. Pp. 51–54. (rus)

4. Пат. 201393, Российская Федерация, МПК F17D 3/08, G01N 29/04, G01N 29/06. Устройство для доставки внутритрубных инспекционных снарядов к участкам газопровода, диаметр которых меньше основного диаметра газопровода / А.С. Саломатин, А.В. Третьяков; заявитель и патентообладатель общество с ограниченной ответственностью «Газпром трансгаз Екатеринбург». № 2020111763; заявл. 20.03.2020; опубл. 11.12.2020, Бюл. №35. 9 c., Salomatin A.S., Tretyakov A.V. A device for delivering in-line inspection shells to sections of the gas pipeline whose diameter is less than the main diameter of the gas pipeline. Patent RF, 2020111763, 2020.

5. Пат. 2571242, Российская Федерация, МПК F17D 5/02. Автономный адаптивно шагающий робот для диагностики газопроводов / М.Б. Игнатьев, Я.А. Липинский, О.О. Жаринов, В.А. Ненашев, П.И. Макин, Г.М. Герасимов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения». № 2014121111/02; заявл. 23.05.2014; опубл. 20.12.2015, Бюл. №35. 9 с., Ignatiev M.B., Lipinsky Ya.A., Zharinov O.O., Nenashev V.A., Makin P.I., Gerasimov G.M. Autonomous adaptively walking robot for gas pipeline diagnostics. Patent RF, 201412111, 2015.

同舟云学术

1.学者识别学者识别

2.学术分析学术分析

3.人才评估人才评估

"同舟云学术"是以全球学者为主线,采集、加工和组织学术论文而形成的新型学术文献查询和分析系统,可以对全球学者进行文献检索和人才价值评估。用户可以通过关注某些学科领域的顶尖人物而持续追踪该领域的学科进展和研究前沿。经过近期的数据扩容,当前同舟云学术共收录了国内外主流学术期刊6万余种,收集的期刊论文及会议论文总量共计约1.5亿篇,并以每天添加12000余篇中外论文的速度递增。我们也可以为用户提供个性化、定制化的学者数据。欢迎来电咨询!咨询电话:010-8811{复制后删除}0370

www.globalauthorid.com

TOP

Copyright © 2019-2024 北京同舟云网络信息技术有限公司
京公网安备11010802033243号  京ICP备18003416号-3