Определение динамических характеристик навигационно-топографического внутритрубного инспектирующего снаряда магистральных трубопроводов тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

На правах рукописи

РГ6 04

Синев Андрей Иванович '

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАВИГАЦИОННО-ТОПОГРАФИЧЕСКОГОВНУТРИТРУБНОГО ИНСПЕКТИРУЮЩЕГО СНАРЯДА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Специальность 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2000

Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете и ИТЦ "Орггаздефектоскопия", г.Саратов

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук профессор П.К.Плотников

Официальные оппоненты — доктор технических наук

профессор К.ИАндрейченко

- доктор технических наук профессор Г.А.Ивашенцев

Ведущая организация - ВНИИГАЗ, г.Москва

Защита состоится 21 декабря 2000 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д.063.58.03 в Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, Саратов, Политехническая, 77, СГТУ, ауд.216а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГТУ.

Автореферат разослан " 20 " ноября 2000 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

В.К.Иноземцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В Российской Федерации функционируют магистральные нефте- и газотрубопроводы общей протяженностью около 600 тыс.км. Аварии трубопроводов обычно являются причинами больших экологических разрушений и экономических потерь. Например,через трубу диаметра 1,2 м в сутки протекает 105м3 нефти, которая стоит 11 млн.долларов США. Выход из строя такого трубопровода может принести огромные убытки. Эти аварии касаются не только трубопроводов, но и безопасности населения, проблем загрязнения природы, атмосферы и т.д. Для исключения аварий трубопроводов налажен их мониторинг, в частности созданы внутритрубные инспектирующие снаряды (ВИС), которые позволяют с помощью магнитных, ультразвуковых и других методов обнаруживать трещины, коррозию, утонение в стенках труб и другие дефекты. Соответственно ВИС подразделяются на снаряды коррозионного типа, а также снаряды-профилометры. Устранение обнаруженных дефектов производится при отключении подачи нефти или газа путем замены неисправных труб новыми, исправными. Следовательно, требуется достаточно точное знание географических и геодезических координат дефектов, чтобы потери на ремонт трубопровода были минимальными: Следует отметить, что стоимость ремонта трубопровода гораздо меньше, чем стоимость потерь нефти или газа при аварии или за, счет прекращения подачи этих продуктов. Для решения задачи определения координат трассы трубопровода, аварийных участхов, а также дефектов, в том числе и стресс-коррозии, и создаются ВИС навигационно-топографического типа (НТ ВИС) - это либо коррозионный ВИС, либо ВИС-профилометр, дополненный малогабаритной инерциальной навигационной системой; чаще всего - это бесплатформенная инерциальная система ориентации и навигации (БИСОН). Она интегрирована с установленными на ВИС одометром, эхолокаторами и другими устройствами, а также с внешними маркерами, GPS, аэрокосмическими устройствами, предназначенными для привязки к местности элементов трассы трубопровода. Отличием рассматриваемого в данной работе НТ ВИС от. известных ВИС с интегрированными бесплатформенными инерциальными навигационными системами, описанными в зарубежных и отечественных работах, является то, что НТ ВИС выполняются с взаимно согласованными динамическими, и статическими характеристиками как элементов ВИС, так и БИСОН, что обеспечивает повышение точности НТ ВИС. Кроме того, в Процессе движения НТ ,ВИС по трубопроводу наряду с решением основной задачи с помощы.о БИСОН, производится идентификация некоторых динамических характеристик ВИС, по которым могут быть оценены эксплуатационные показатели, снаряда и приборов. Отметим, что для прогнозирования отказов по причине наличия стресс-коррозии в трубопроводе требуется определять величины смещения оси трубы на величины 10-15 см, что предопределяет требования к точности БИСОН.

Теоретические основы работы НТ ВИС изложены в трудах по первой и второй задачам динамики, в трудах по трубопроводному транспорту и БИСОН таких ученых как И.Ньютон, Л.Эйлер, ЖЛагранж, Д'Аламбер, Н.Е.Жуковский, Г.К.Суслов, А.И.Лурье, А.И.Ишлинский, В.Ф.Журавлев, Д.М.Климов,

Д.Р.Меркин, Н.В.Бутенин, Я.Н.Лунц, А.С.Галиуллин, М.В.Лурье, В.Г.Пешехонов, С.П.Дмитриев, Д.Н.Анучии, Г.Е.Емельянцев, А.М.Александров, Ю.Н.Челноков, К.П.Андрейченко, E.H.Knickmeyer, J.S.Schwarz, G.T.Schmidt и другие. Анализ трудов по исследуемой задаче свидетельствует об отсутствии решений, которые могли бы быть использованы при разработке НТ ВИС без существенных дополнительных исследований как в области теории, так и практических приложений.

Изложенное выше свидетельствует об актуальности проведенных в данной работе исследований.

Целью настоящей работы является построение физической и математической моделей НТ ВИС как основы для теоретического и экспериментального исследования динамических характеристик ВИС и БИСОН, решение первой и второй задач динамики для НТ ВИС и оценка их погрешностей, экспериментальная проверка основных положений теории и внедрение в производство технических решений, полученных на основе разработанной теории.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- построены физическая и математическая модели НТ ВИС в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений 12-го порядка для первой и второй задач динамики ВИС и в виде системы девяти нелинейных дифференциальных и трех разностных уравнений для решения второй задачи динамики НТ ВИС. Из полных уравнений ВИС получены линеаризованные уравнения малых движений;

- определены на основе линеаризованных уравнений и результатов экспериментов динамические параметры ВИС: осевые моменты инерции, частоты собственных колебаний и показатели затухания, коэффициенты демпфирования й жесткости опорных элементов;

- решена экспериментально первая задача динамики ВИС, в результате чего идентифицирована математическая модель силы трения в зоне предварительного смещения; •' - •;

- определены экспериментальным путем спектральные характеристики ВИС при его движении на трассе «Екатериновка-Балашов», резонансные частоты собственных колебаний ВИС по всем координатам;

- выведены на основе уравнений прямой задачи НТ ВИС расчетные формулы для определения ошибок БИСОН. При экспериментальных исследованиях НТ ВИС на трассе «Екатериновка-Балашов» по ним были определены погрешности гироскопов и акселерометров, а затем построена траектория движения НТ 'ВИС на трассе длиной 1 tO км и проверена точность ее построения по информации GPS;

- разработана и применена методика проведения экспериментальных исследований, основанная на использовании БИСОН в составе ВИС для решения

-прямой и обратной задач динамики;-

НТ ВИС на базе ВИС «ДСУ-1200» и БИСОН на основе волоконно-оптических гироскопов и акселерометров внедрен в производство. Параметры и характеристики снаряда ДСУ-1200 взаимно согласованы с динамическими параметрами БИСОН. ,.■•>;,■/.

Достоверность результатов обеспечивается корректностью построения физической и математической моделей НТ ВИС, строгостью применяемых методов решения, совпадением данных расчетов, математического моделирования и экспериментов, совпадением результатов экспериментов, полученных различными способами.

Практическая ценность. Разработанный и изготовленный образец НТ ВИС на базе «ДСУ-1200» и БИСОН на основе гироскопов ВГ-910 и акселерометров ДЛУММ-3 прошел успешные испытания и внедрен в эксплуатацию.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на секции НТС «Диагностика оборудования и трубопроводов» РАО «Газпром» (1995-1997 гг.); на 7-th International Pipeline Pigging Conference 8 Exhibition (Houston, Texas, 1995); на 7"fl и 8"Ä ¡международных деловых встречах Динамика-97, -98 (1997 г., 1998 г.); на III турецко-германском симпозиуме по геодезии (Стамбул, 1999 г.), на научных семинарах кафедры «Приборостроение» СНУ; на конференции АВН РФ (СВИКУ, 1999 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей и получен 1 патент.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность ¿опросов, составляющих предмет исследования диссертации, приводится аннотация работы. ;

1 Первая глава посвящена изучению состояния вопроса и постановке зада: чи исследования. Приводится анализ технических решений для ВИС зарубежных и отечественных фирм, из которого следует, что недостатком выпускаемых промышленностью ВИС является несовершенная привязка их к местности по сигналам одометра и маятника. Из анализа научной и патентной литературы выявлены несколько источников, в которых рассматриваются отдельные вопросы динамики контейнеров в поступательном движении (М.В.Лурье), описываются схемы БИНС для ВИС (Е.H.Knickmeyer, USA), БИСОН для ВИС (Н.Н.Бакурский, Россия), дана траектория участка трубопровода (Германия), полученная с помощью БИНС. Делается вывод об отсутствии теоретических основ для расчета динамики ВИС, влияния ее на точность БИСОН, теоретических основ и алгоритмов БИСОН для решения второй задачи динамики, в частности, для целей построения траектории трубопровода.

Вторая глава посвящена построению физической и математической моделей НТ ВИС. Сложное по конструкции устройство представлено в виде упрощенной физической модели, в которой обобщены основные свойства снаряда и которая служит основой для построения математической модели НТ ВИС. В состав ВИС входят (рис.1): герметичный контейнер, два ряда опорных манжет, выполненных из полиуретана и обеспечивающих создание движущей силы при наличии перепада давления газа. На некоторых ВИС к манжетам крепятся опорные колеса. В состав ВИС входят два или большее число одометров для измерения пройденного расстояния, а также ультразвуковые, электромагнитные или другие

датчики, размещаемые на наружной поверхности контейнера и предназначенные для определения профиля трубы, раДиусов Изгибов в горизонтальной и вертикальной плоскостях продольной оси трубопровода, наличия выступов, стресс-коррозии и других дефектов стенок. " ......

Внутри контейнера размещают БИСОН-устройство ориентации и навигации ВИС, выполненное на основе гироскопов и акселерометров, а также устройство питания и блок электроники с бортовым компьютером (БК), которые обрабатывают и записывают в память БК сигналы датчиков информации. Характерным для коррозионных ВИС является использование метода утечки магнитного поля (МБЬ), создаваемого источниками постоянных магнитных полей и щеток, обеспечивающих малые магнитные сопротивления в промежутках между магнитами ВИС и трубой, где установлены феррозонды. Физическая модель ВИС представлена в виде твердого тела, имеющего в двух окружностях расположения манжет упруго-вязкие опоры. Наличие колес или их отсутствие не меняет качественных характеристик сил воздействия опор на ВИС, изменяя количественные. Эти характеристики в радиальных направлениях представлены законом Герца, а в направлении продольной оси - характеристикой силы трения с учетом предварительного смещения. Характеристики воздействия опор на ВИС в угловом движении являются следствием характеристик радиальных сил воздействия манжет на ВИС, а вокруг продольной оси представляются в виде характеристик моментов силы трения с учетом предварительного смещения. На основе представленной физической модели построена математическая модель ВИС. Для этого введены необходимые системы координат: система координат 0x1 (г = 1,3) (рис. 2,3) связана с ВИС, причем ось ОХ1- продольная, ось _Охг -.нормальная, пг.ь Г)\; - до-перечная, 'направленная на правый борт по ходу движения. Точка О есть центр подвеса ВИС. Точка От лежит на продольной оси трубы и есть результат ее пересечения с плоскостью, включающей точку подвеса ВИС. Правая декартова система координат От\ т| С, является горизонтальной. Ее ось ОтЕ! лежит в вертикальной плоскости, включающей точки старта и финиша ВИС на поверхности б

Земли. Точку От на старте, перед началом движения, обозначаем Ос. Правая декартова система координат ОтЬ,ориентирована следующим образом: ось От\ касательна к продольной оси трубопровода, осъ О? г| нормальна к продольной оси трубопровода, ось ОтС, является горизонтальной. Угол 0 - угол наклона местности («тангаж«) грубы, угол Ф - угол азимута трубы.

Рис.2

Рис.3

Х2

х3 0(1)

Рис.4

О,

Система координат ОЪ,г\С, параллельна системе координат От^цС,. Геометрическое место точек координат, получающихся при перемещении точки От относительно точки Ос, дает положение оси трубопровода. Углы V, ст, (а характеризуют повороты ВИС относительно трубы, эти углы реализуются за счет либо упругих деформаций манжет и колес, либо, когда манжеты изнашиваются, за счет зазоров и люфтов между колесами и трубой, за счет поворотов ВИС вокруг оси Ох]. Через х2 и х3 обозначены линейные смещения точки О относительно От в проекциях на оси системы координат ОХ1Х2Х3.

Были выведены общие дифференциальные нелинейные уравнения движения ВИС как тела с шестью степенями свободы, без учета и с учетом переносного движения, и на его основе получены упрощенные математические модели. Отметим, что хотя ВИС в поступательном движении представляется как точка, в которой сосредоточена вся масса тела, внешние силы рассматриваются как сосредоточенные с учетом разнесенности точек их приложения к элементам конструкции. Этот подход позволил выразить формулы для моментов внешних сил в уравнениях углового движения твердого тела.

Из полных уравнений получены уравнения движения для малых углов поворотов ВИС и с учетом того, что центробежные моменты инерции равны нулю; в силу этого положено:

5Н10=0, соз© = 1; зтФ = Ф; созФ = 1;

Бтц. = ц; зтст = сг, = созц = соза = созу = 1.

Система дифференциальных уравнений для первой и второй задач динамики ВИС для малых углов поворотов имеет вид:

т(хх + %') = -т8(а + ®) - пх1Ух1-п{]>(Ух1)3 (О + +

т(х2 +ц*) = -ёт-Са((Х<х>)УЧ<2х)+(Х<2>Уъ<2г>)-пх2х2-п^(х2)г

т(х3+£) = т&-Ст((Х<1>/*41> + (Х(1>/*х[2>)-пх3х3 -п™(хг?

*3

813'

рТх = ; = мш ; (1)

= - т(Ьих1\¥^ - ) - кдх1\х- к£{(а;3 + ;

х<»х^ = Ы2))2+(42))2;

8Х 1 = ё(<*+®); ёх2=ё; ёхз = где \1, \>,о- углы поворотов ВИС вокруг продольной, нормальной и поперечной

осей соответственно; т- масса ВИС; 1х1 (1 = 1,3)- осевые моменты инерции; % -ускорение сил тяжести.

Выведены алгоритмы функционирования бесплатформенной инерциаль-ной системы ориентации и навигации ВИС. В качестве алгоритмов ориентации используются корректируемые кинематические уравнения Эйлера, являющиеся уравнениями второй задачи динамики для НТ ВИС:

соя 9 . • ,

= а>х1-(в>х2со*у-ах3вту)-180 + Кв(у -у) + 1у;

-ФА" ^^ив'-ё); ^ = к1(у-у),

где символом А обозначены оценки соответствующих переменных, при этом ®*1'®*2'®хЗ " °Ценки абсолютной угловой скорости ВИС в проекциях на оси объектового базиса X, являются сигналами ВОГ или другого ГИУС; 1ч/, 10, 1г -интегральные члены коррекции; Кч/,...Кг- коэффициенты усиления позиционной коррекции; К 1(/,.., К' - коэффициенты усиления интегральной коррекции; 9+, 8

у* - оценки соответствующих переменных, формируемые в БЦВМ по скорректированным сигналам ДЛУММ:

1л.

£0* =

£

8x2 ±82хЗ

<8Ч* = -£хЗ/8Х2,

- значение азимутального угла, определяемое неинерциальными средствами или априорно известное на отдельных участках траектории движения ВИС. При отсутствии информации о \|Л коррекция по углу рыскания отключается; Кч>ИЗ, К у = 0, но при этом Ь т^О и соответст вует значению этого интеграла в момент

отключения коррекции.

Применена компенсация в сигналах ДЛУММ компонентов абсолютных ускорений, вычисляемых по сигналам одометра и ВОГ. Алгоритмы данной компенсации построены на основе метода решения обратных задач теории гироскопов:

8х\'

1

\0УхХ-йх1)с1х-ГхХ

1

8хУ

1

Л

-К

х\

с1х\

(3)

. д л Л л . ,

где Т - постоянная времени наблюдающего устройства, величина которой определяется с учетом обеспечения фильтрации шумов ДПИ и минимизации динамического запаздывания оценок 9*, у*; IV^,(/ = 1,3)- оценки кажущихся ускорений ВИС, определяемые соответствующими акселерометрами; УхХ - оценка путевой скорости движения ВИС; х^ - оценка пройденного расстояния, определяемая по сигналам одометра, , ю^ - переносные угловые скорости, обусловленные вращением Земли и движением ВИС.

Геодезические координаты ВИС в географической горизонтальной

сопровождающей системе координат определяются по сигналам одометра х^ с учетом найденных углов ориентации по следующим разностным уравнениям:

к; Ап; О О}

к=1 к=1 к=1

где Лхц - цена к-го импульса информации одометра;

приращения координат ВИС на к-м импульсе информации одометра; -

матрицы направляющих косинусов соответствующих углов.

В третьей главе исследуется влияние динамических свойств ВИС на свойства БИСОН. В первую очередь определяется, как влияют качка и вибрация на точность ГИУС и ТИКУ и на точность решения второй задачи динамики по уравнениям (1), (2), а также по уравнениям (4) определения координат траектории движения ВИС, отождествляемых с траекторией трассы трубопровода. Вначале выведены формулы для оценки этих погрешностей для обобщенного датчика первичной информации (ГИУС, ИКУ), выходная информация которого описывается следующим линейным дифференциальным уравнением:

(апрп.-¥ан.хрп~х +... + а,р + 1)х = (Ьтр" + Ъ^р"'1 +... + р +1 )хвх, п > т,

(5)

где хвх; х - входное воздействие и выходной сигнал для датчика первичной информации (ДПИ); аю а„.ь..., аь Ьго,..., 1>1 - постоянные коэффициенты дифференциального уравнения, выражаемые через параметры ДПИ, р - оператор дифференцирования. Нетрудно видеть, что выходная информация приведена к размерности входной за счет деления выходного сигнала ДПИ на его масштабный коэффициент. Коэффициенты а„, а„.1,—, гц подбираются так,: чтобы обеспечить асимптотическую устойчивость для решений уравнения (5). Полагая для простоты входной сигнал гармоническим:

хвх ят(Ш+8), (6)

где х°х- амплитуда; со, 5- частота и фаза, получаем для установившегося выходного сигнала (после окончания переходных процессов) следующее решение: х = ха ¡т(ш +6 + <р) ; (7)

_ I с1 - М2 + Ь4<04 -Ь6ю6 -к..)2 + (6,(0 - ¿>,ю3 + _ а .

~~ л! ? л. «с . ч вх -Я^вх* V®/

<Р=Ф1+Ф2;

ш =/л , 2 , 4 ,~б—=--—-4-б—Г

- где -х^-ф "амплитуда и фазовый сдвиг выходного сигнала; А- амплитудно-частотная характеристика ВИС.

Абсолютная и относительная погрешности ДПИ определяются по формулам: __.___—--—

:* ~~хвх ~ха + 8 + Я>) ~хвх ып(\

= ^(9) Хвх Хвх

При наличии комбинации полезного сигнала и сигнала помех получим для верхнего предела измерения ДПИ оценку:

где х™а* - максимальное значение сигнала помехи; хтах - верхний предел измерения.

Выполнение условий (10) важно для практики, т.к. оно обеспечивает работу ДПИ в зоне линейности характеристики. При его нарушении за счет, например, гармонического или случайного сигнала помехи прибор будет работать в зоне насыщения, что в силу гармонической или статистической линеаризации нелинейности типа насыщения приведет к снижению коэффициента передачи, а также к появлению систематической составляющей погрешности в выходном сигнале прибора.

Делается заключение: параметры движения ВИС, т.е. его динамику необходимо знать для того, чтобы правильно выбирать параметры ВИС, а также ГИУС и ИКУ: диапазоны измерения по величинам и частотам сигналов, по их частотным диапазонам; по ударной и вибрационной стойкости и устойчивости и т.д.

Проанализировано влияние углового движения ВИС на величины угловых скоростей дрейфа гироскопов БИСОН при получении сигнала от маркера по уравнениям движения (2). Учитываем, что ВИС имеет в момент прохождения маркера угловые колебания относительно трубы, так что угловые скорости можно представить в виде:

где <а®,-,(г = 1,3)- абсолютные угловые скорости, которые имел бы ВИС при отсутствии колебаний относительно трубы; Лоэ^ - относительные угловые скорости. В итоге интегрирования уравнений (2) бортовым компьютером в момент прохождения маркера будут определены углы

6 = 9 + Д9, + Дв2; у = у + Д?! + Ду2; ¥ = ¥ + ДЧ>, + Д*Р2, (11) где 9, Т - истинные углы тангажа и азимута МТ, у- угол крена ВИС; Д0,,Ду,,ДЧ'1- ошибки, обусловленные погрешностями БИСОН; Д02,Ду2, Д*Р2-погрешности, обусловленные углами относительных движений ВИС.

Из третьего уравнения (2), полагая, что сигнал коррекции равен 1Р*, т.е.

углу азимута, будем для определения угловой скорости дрейфа пользоваться соотношениями:

Щ+аъ^ъУ'-О; (12)

где 1, - время выставки. Нетрудно видеть, что на время движения от данного маркера до следующего будет использоваться неверное значение угловой скорости дрейфа, равное

и

Выше указано, что устранение погрешностей Д92, АТ2 производят путем установки в ВИС трех круговых рядов ультразвуковых эхолокаторов на kbiiTeH-нере, по сигналам которых эти углы и определяют. Другим путем является способ устранения этих углов применением малоизнашивающихся манжет.

Рассмотрен другой путь идентификации угловых скоростей дрейфа ДПИ, основанный не на измерении углов МТ, а на измерении декартовых координат, для чего используются навигационные алгоритмы, базирующиеся на пересчете

сигналов одометра х ^ к плоскости горизонта. Рассмотрен пример движения ВИС, когда выполнялись условия 4?(t) =Q(t) =y(t) = О, т.е. продольная ось МТ направлена на север и является горизонтальной. Пусть в БИСОН погрешности имели такой вид:

AvF = ca^2f; Ay = const; Д0 = const, Ах* =0. (13)

Для малых углов имеем:

1 -Д9 Д¥

А* f =

(14)

де 1 -ду Ду 1

С учетом данных формул и с учетом =с01Ш и нулевых начальных условий для прямолинейного поступательного движения ВИС получаем: = ; Ац = Д9; Д£* = х^ДТ = х+ + о^2г. Погрешности в момент прохождения маркера равны:

л*С=%шм-, = (15)

Из двух последних формул определяются погрешности Д9 и Погрешность

Ду не идентифицируется.

Значения кажущихся ускорений и угловых скоростей при реальных движениях ВИС в трубопроводе приведены в данной работе и они свидетельствуют о том, что ВИС с разрезными манжетами типа «Крот», «Рельеф» имеют частоты собственных колебаний 2,5-3 Гц, а ВИС с неразрезными манжетами типа ДСУ и другие имеют частоты .от 3 до 12-15 Гц по разным осям.. Знание этих данных способствует иравилшомувыбору.параметров ИКУ и ГИУС, а также НТ ВИС\

Изуравнений(2) выведены соотношения, показывающие, что угловые и поступательные вибрации НТ ВИС приводят к систематическим составляющим угловых скоростей дрейфа. Из уравнений (2) имеем:

(16)

где ( ) означает осреднелное значение соответствующих функций. Если имеется

гармоническая синфазная одночастотная по у, 9 вибрация, а низкочастотная качка отсутствует, то имеем приближенные формулы

(ш„,у )

(A\j/) = - Д9 = 0; Лу = 0; (17)

где законы вибрации заданы соотношениями:

Ч/в = sínC«>ver+ee=eeasin(®e/+5ee); ув = yea sin(coye/+SY3); 'С = С sin(eowf+5„,); (/ = 1,2,3).

(18)

Здесь со,^,03^,(0.^, §0г,5ув- круговые частоты и фазы угловых вибраций;

®Я1,5Ш- круговые частоты и фазы поступательных вибраций; Ц>ва$ва>Уеа>№™ -амплитуды вибраций. Для численной оценки значений погрешностей БИСОН, вызванных гармоническими вибрациями НТ ВИС, было проведено математическое моделирование работы БИСОН, подтвердившее прогноз погрешностей по выведенным формулам. Таким образом, установлена взаимосвязь ВИС и БИСОН.

В четвертой главе изложены методика и результаты экспериментальных исследований динамического и статического режимов работы внутритрубного навигационно-топографического внутритрубного инспектирующего снаряда. В результате определены:

- динамические характеристики данных устройств в виде переходных процессов по координатам поступательного и углового движений, в виде спектральных характеристик ВИС «ДСУ-1200», полученных по результатам его внутритрубных испытаний, являющихся следствием решения первой задачи динамики; -статические характеристики ВИС «Рельеф-1200», «ДСУ-1200» и опорных

элементов этих устройств - манжет;

- координаты трассы трубопровода путем решения второй задачи динамики.

При этом произведена проверка возможности реализации теоретических предпосылок построения БИСОН средней точности на дешевых гироскопах и акселерометрах с погрешностями порядка 50°/ч и 10"3g, соответственно.

С целью снижения погрешностей квантования при использовании 12-разрядного АЦП в блоке сопряжения были реализованы для сигналов ВОГ дополнительные информационные каналы на диапазон изменения угловых ско-

ростей -207с...+20 7с, т.е. с коэффициентом усиления 10 по отношению к основным каналам. Основной диапазон составляет значение ±2007с

Для решения задачи идентификации параметров НТ ВИС за основу тип™ ты уравнения его малых движений (1), которые упрошены с ^Гом /огоТо движения но координатам х„ х2 и х3 считаются несвязанными, уСно Пре~ тельное смещение, а также положено: = ц* = а 0; © = ф = о.

рт = +.... При этом предварительное смещение в силу малости по х2,

х3, V и 5 описывается линейными характеристиками; Сх1,..„ С3 .. с(,3) - коэффи' циенты соответствующих характеристик трения в зоне предварительного смеше ния. В экспериментах были установлены характеристик сил'и мГен^ов сил в" зоне предварительного смещения по координатам х, и а также коэффициенты передачи характеристик по другим координатам. Шитого описан^н^

И М»< - УРавнения статического режима получены из упрощенных уравнении малых движений НТ ВИС при приравнивании нулю производных от кооп

динат поступательного и углового движений годных от коор-

Ционир»анГнтшс?ГШТаМ (КР°Ме Х' " ^ 8 Р™е нормального функционирования НТ ВИС движения предполагаются малыми и потому уравнения

движения представлены линейными. Для определения параметровТинаГческо^

ГГн^ВИсГЬСНЫМ Ме™1£СКИМ возде^ствием вызывались затухающ« колебания ВИС и с помощью БК регистрировались сигналы ВОГ и ДЛУММ т е

™ХсРпоиТРОВОЛИЛИСЬ ИЗИеРеШМ У™ « ли11ейных ускоре-

нии ВИС при совершении им затухающих линейных и угловых колебаний

В статическом режиме га уравнения движения по координате х," имеем решение первой задачи динамики: "рдинате х, имеем

-<7а = Сх1*,-С^(хх)^щпх,~С{\>(х0 (19)

Снаряд был помещен на металлическом массивном основании являющем сл частью трубопровода, он подвергался тянущему воздействию от даГаГом^Га" его перемещение измерялось индикатором с ценой деления 0,01 мм Р >

3амеРы были повторены 9 раз. Результаты измерений представлены на гаадратов^р^ом"где П00Т*)0еш10Г0 -» Ценная по методу наименьши"

-Fm = 23,68xf -136,93xf+325,23x,:-

Зона

лона предварительного смещения составила величину пооялка ? S Масса НТ ВИС имеет величину 1120 кг. У Р Д '

мм.

Сила, Н 400 -

о Ртм (экспер.)

300

-Ргх, по форм.(20)

200

X нижн. фаница

+ верх, граница

100

Рт„=218х-15х'

?

О

0,0

0,5 1,0 1,5 2,0

Деформация, Х1,мм

2,5

Рис.5

Для определения параметров переходных процессов в зоне предварительного смещения был применен косвенный метод измерения: на корпус снаряда «Рельеф» была установлена БИСОН и с ее помощью были записаны в память БК переходные процессы по всем координатам при установке НТ ВИС в ложе трубы (труба сверху срезана) и в трубе, а также при размещении НТ ВИС на асфальтовом покрытии. Периоды их собственных колебаний, оцененные по сигналам

продольного акселерометра и бокового акселерометра, равны соответственно 0,33 с и 0,16 с.

При размещении снаряда на асфальтовом покрытии манжеты соприкасаются с ним только своей частью, жесткость их меньше, поэтому периоды собственных колебаний НТ ВИС в направлении осей Охь Охг и Ох3 составили значения 0,8; 0,8 и 1,7 секунд соответственно. При размещении ДПА в трубе, жесткость манжет возросла в 15-20 раз. По координатам х2 и хз, а также по угловым координатам статические характеристики не снимались, а коэффициенты жесткости и демпфирования определены косвенным методом: по результатам обработки записанных в, БК БИСОН переходных процессов НТ ВИС. Указанные переходные процессы возбуждались либо ударными воздействиями, либо путем раскачки снаряда.

Обработка экспериментальных графиков производилась по следующей методике. Для ряда линейных динамических систем, полученных из (1) с учетом вышеперечисленных упрощений и описываемых дифференциальными уравнениями второго порядка, при рассмотрении режима малых колебаний применены соотношения:

где Ь,„- показатель затухания по величине ускорения О®] -частота собственных недемпфированных колебаний, р,- - число, показывающее снижение амплитуды колебаний. Аналогично для определения параметров переходного процесса по другим координатам имеем следующие формулы;

0 = 1,2,3),

XI у ^ XI

где Ь), П® (1 = 1,2,3)- показатель затухания и частота собственных недемпфированных колебаний для координат ц, V, и а соответственно.

Динамические параметры для поступательного и углового движений, соответствующие расположению НТ ВИС «Рельеф» в ложе трубы, сведены в табл.1.

Были проведены испытания НТ ВИС на базе ВИС «ДСУ-1200» на трассе магистрального газопровода «Екатериновка - Балашов» протяженностью 110 км в конце мая 2000 г. ВИС был пропущен по этому участку дважды: со средней скоростью около 3 м/с и 4 м/с.

Во время натурных испытаний запись сигналов ДЛИ в бортовой компьютер осуществлялась с частотой 100 Гц по всем 11 каналам (3 канала для сигналов ДЛУММ, 3 основных и 3 дополнительных канала для сигналов ВОГ, канал измерения температуры внутри блока ДЛИ и канал одометра). В составе одометри-ческого канала реализовано буферное устройство-счетчик импульсов одометра с дискретностью 1 см. Таким образом, на каждом такте опроса одометрического канала в память бортового компьютера записывалось пройденное НТ ВИС расстояние от камеры запуска. Далее запись сигналов ДНИ продолжалась в течение всего времени движения НТ ВИС от камеры запуска у Балашова до приемной камеры у Екатериновки.

Таблица 1

Измеряемый параметр Координата ШХ1 Юх2 СОхЗ

И 7,77 2,59 2,03 7,38 4,23 5,34

Ь с"1 1,40 2,16 2,36 с"1 1,51 2,41 2,20

п рад/с 17,2 14,3 20,9 рад/с 23,8 20,9

и— Гц- 2Г74- 2Д7 3,33 Гц 3,79 3,33 2,63

с Н/м 3.32Е+05 2.28Е+05 4.91Е+05 Нм/рад 1.30Е+04 4.04Е+04 2,52Е+04

п Нс/м 0,082 3146 - 0,151 4М0_ 0,113 5285- Нмс/рад 0,064 70 0,115 442 0,133 405

Обработка записанной информации осуществлялась в режиме разделенного времени: сначала - запись информации, затем - её обработка. Данный режим, на наш взгляд, может быть рекомендован и для серийных образцов БИСОН внутритрубных инспектирующих снарядов. В настоящее время имеется возможность реализовать устройство накопления данных с необходимой для многочасо-

вой работы ДПА емкостью на основе использования флэш-дисков (диски компании M-Systems на основе микросхем флэш-памяти 28F008SA фирмы Intel), которые устойчивы к вибрациям и ударам до 1000 g.

Были определены частоты резонансных колебаний НТ ВИС при движении в трубопроводе. Применен следующий подход к решению этой задачи. Сигналы ТГИУС, а также ТИКУ, записанные с дискретностью 10"2с, в соответствии с теоремой Котельникова позволили воспроизводить частоты колебаний ВИС в диапазоне до 50 Гц. В ходе испытаний ВИС на трассе «Екатериновка-Балашов» произведены записи угловых скоростей Их, (¡=1..3) и кажущихся ускорений \Vxj (i=1..3), на которых выявлены колебания с различными'-частотами. Указанные записи были подвергнуты быстрому преобразованию Фурье с помощью стандартных процедур математического процессора MathCAD 7.0 Professional Edition (PRO). ;

При дискретном временном параметре каждая реализация xs(t) сигналов ДПИ представлена значениями временного ряда [xin(t)] (n=0, 1,..., N-l; i=l, 2,..., nd). Финитное преобразование Фурье дало значения спектральной плотности на дискретных частотах

/ si=_L_f к = 0,1,...,N-l,

к Т N-ät

где nd- количество разбиений реализации Xj(t) на смежные участки длиной Т; N-число отсчетов на каждом отрезке временного ряда [x-,n(t)] с дискретностью At. При этом коэффициенты Фурье для каждого из nd отрезков временного ряда

[xin(t)] определены следующим образом:

N-1

«=о

-j2xkn N

По данному алгоритму с помощью пакета MathCAD 7.0 Professional Edition (PRO) были построены графики спектральных характеристик двух серий измерений угловых скоростей <Bxi(i = 1..3) и кажущихся ускорений Wxi(i = 1..3) при средней скорости поступательного движения ВИС Vxi»3 м/с и 4 м/с. На рис.6 приведен график спектральной характеристики для <вxi

Резонансные кривые вызваны, с одной стороны, различными интенсивно-стями возмущений разных частот, а, с другой стороны, резонансами ВИС. На одноименных графиках, соответствующих разным средним скоростям поступательного движения ВИС, частоты всплесков от внешних возмущений смещаются. Что касается частот резонансных колебаний, они, по нашему предположению, остаются неизменными 'и для первой и для второй серии измерений. Наложение соответствующих графиков позволило установить частоты, инвариантные к значениям средней скорости поступательного движения ВИС ДСУ-1200, которые приняты за его резонансные частоты сорез. Эти данные сведены в табл.2.

4 ■ 2 О

14 i

14 13ÉL ети

10 15 20 25 30 35 40 45 50

Частота, Гц Рис. 6

Таблица 2

Параметр движения ВИС ®Х1 0>х2 wxl wx2 wx3

Юр«, Гц 3,0 12,5 13,0 6,0 14,0 15,0

В экспериментах была решена также вторая задача динамики: определена траектория движения НТ ВИС. Для осуществления оценивания нулевых сигналов ВОГ и проведения начальной выставки БИСОН запись сигналов ДЛИ в бортовой компьютер начиналась за 5 минут до старта НТ ВИС. При этом, в качестве исходных данных был принят азимут камеры запуска 176°, определенный с помощью магнитного компаса. После окончания режима выставки, азимутальная коррекция отключалась, а оценки скоростей дрейфа ВОГ использовались для компенсации соответствующих погрешностей в сигналах ВОГ при решении задачи ориентации НТ ВИС..

В силу использования относительно грубых инерциальных ДПИ неском-пенсированные составляющие дрейфа ВОГ могут приводить к накоплению больших погрешностей в решении второй задачи - определении траектории трубопровода. Для списания этих погрешностей были определены с помощью GPS географические координаты-15 реперных точек 110 км трассыГПо^Тевязкаи ко^ ординат реперных точек, определенных по сигналам БИСОН, и координат, определенных с помощью GPS, осуществлялось уточнение оценок скоростей дрейфа ВОГ на каждом участке трассы между реперными точками. На рис.7 представлен график траектории движения НТ ВИС в плоскости горизонта. Здесь кружками отмечены реперные точки, определенные по сигналам GPS. Максимальные невязки координат не превышают 300 м. Однако надо иметь в виду, что погрешность использованного GPS-приемника достигала 200 м.

-14000 -12000 -10000 -6000 -6000 -4000 -2000 Расстояние по долготе, м

г

о !-О

О.

^

3 о с ш

X СХ

о

-10000

-20000

-30000

-40000

-50000

-60000

• ' ' ' ' 1 1 . . . ' ' 'сЯч

- 1- и 4. 4 . 1 1 1 1 ЛЦ-1 4 Ч Ч А -1 -1 .1 -1 -I _1 л _ 1111 J _ _ _ «. 1_ и 1. 1. .1.1И. . 1. 1. . и Л J JJ. - - - - - - 4 4/4 • • £$ Л -уп J . Э) 1 1 1

- - - - - .та

1 I 1 I 1111 1111 1 1 ( Г 1 1 1 1 1рр 1111

■ Г Г т т - С Г- г +• - Ь 4 4- тпт 4-1114 Ч Ч Ч - т -1 -Ч - - г г г г • г г • V 4 1П1" 1111Ч 4 Н Ч - - г 'Г г- г - У- 1- К 1- ' Г\Г Т 7 • -4444-

-И11 11)1 .1 .1 -1 _) _ . 11 1 1 л - - .1Ш 111)

1111

1111 1111 1111 Г » 1 1111 1 1 ' 1

' г г т т 1ТП1 -1 - - - г г г г г т) "Г"!-1 ~ - - - - - - Г Г г г • Г Т 1 Т -

- 1- 4 + . и 1- 1 X . - и и 1 1 4 Ч Ч -« - 1 Л Л J . .1. -1 . ч - - -1-1-1-1- . 1 1 1 . Ч Ч А -> -JiJ Л- _ - Г Г Т • ~ Г Г Т • Т Г Г Т - -ид 4. . 1.1 х а .

1111 Т I » 1 г » 1 1 1111 1111 ||||

тгт'т ТГГТ • иии т т т пи- 4 4 Ч Ч -1 Ч Ч Ч - у ; : 1111 --ГГГ • г г • »- 4- т : : : - ■ г г г г - Г г- г г - •— »— ттт т • г г т Т • . 4- 4 • . X X .1 Ч -

1 1 1 1 1 I 1111

1 > 1 1 1 1 1 1 ! 11(1 ) 1 1 1 1111

1111 1 1 1 1 1 111) 1111 1111

-> - - - - -г - г г "ГТ Т • 1111 • 1 1 1 'Г т ■ т • г *• -г -

- - - -

-90000 -80000 -70000 -60000 -50000 -40000 -30000 -20000 -10000 0 Расстояние по долготе, м

Рис.7. Траектория магистрального трубопровода на участке Екатериновка-

Балашов

Выводы:

1. Построены физическая и математическая модели внутритрубного инспектирующего снаряда в виде тела с шестью степенями свободы, по четырем из которых движения существенно ограничены опорными манжетами, колесами, а в коррозионных снарядах - также и металлическими щетками-магнитопроводами.

о

Модель применена как для решения задачи динамики, так и для решения задачи навигации.

2. Экспериментальным и расчетным путем определены статические и динамические характеристики и параметры внутритрубных инспектирующих снарядов.

2.1. Частоты собственных демпфированных колебаний снарядов-профилометров типа «Рельеф-1200» с пластинчатыми манжетами и колесами при их размещении в трубе составили величины:

• 4,03 и 3,42 Гц по угловым скоростям ЮХ1 и сох?;

• 2,78 и 3,77 Гц по кажущимся ускорениям \Ух1 и 7/х3.

При этом безразмерные показатели затухания в угловых движениях соХ| и сохз составили величины 0,052 и 0,064, а по поступательным ускорениям WXl и №хз составили ОД 14 и 0,118 соответственно. "

Коэффициенты жесткости в угловом движении составили значения 1,48 104 и 4,25'104Нм/рад, а в поступательном движении 3,41 103 и 6,3'103 Н/м соответственно. Момента инерции 1х2^хз=91,8 и 1Х1=22,5 кгм2.

2.2. Частоты резонансных колебаний коррозионных снарядов типа «ДСУ-1200», определенные по результатам спектрального анализа его колебаний при движении внутри трубы, составили следующие значения:

• в угловом движении, оцененном по угловым скоростям ©Х1, (0*2 нсохз:3; 12,5 й 13 Гц соответственно; : • в поступательном движении, оцененном по кажущимся ускорениям \Ух1,

\\,гх2> \Ух3 6; 14 и 15 Гц соответственно. Более высокие частоты колебаний в снарядах типа ДСУ по отношению к снарядам' типа «Рельеф» объясняются наличием в коррозионных снарядах металлических щеток.

2.3. Определена физическая характеристика трения в зоне предварительного смещения коррозионного снаряда типа «ДСУ-1200», размещенного на полигоне на металлическом ложе, которая аппроксимирована формулой (20). При помещении снаряда в трубу жесткость возросла на два порядка за счет натяга манжет в трубе.

2.4. Частоты собственных колебаний снарядов при размещении их вне трубы в 23 раза ниже, чем в трубе. Так, для снаряда «Рельеф -1200» при размещении его на асфальтовом плоском^эсно^^-

ЗГПрёдложена, обоснована и реализована методика определения динамических характеристик - переходных процессов, установившихся колебаний, спектральных характеристик с помощью БИСОН, размещенной на снаряде. Сигналы ее записывались в ФЛЭШ-память или в винчестер компьютера, а затем об-_

рабатьгоалисьпо специальным программам.

4. Выведены алгоритмы и формульные зависимости, позволяющие при комплексировании БИСОН с одометром, датчиком температуры и с информацией вРБ, вносить коррекцию в сигналы БИСОН. Благодаря этому была обоснована возможность использования дешевых гироскопических измерителей угловой скорости ВОГ-946 с дрейфами 40; 50 и 130 °/ч по сохЬ сох2 и сохз соответственно и

дешевых акселерометров ДЛУММ-3 со сдвигами нулей порядка 3'10'2м/с2 для целей позиционирования трассы подземного газового трубопровода. 1

5. На основе разработанных алгоритмов и изготовленного опытного образца БИСОН экспериментальным путем позиционирована трасса подземного газового трубопровода длиной около 110 км на трассе «Екатериновка-Балашов». При этом отклонения координат реперных точек, определенных с помощью БИСОН, от координат, определенных с помощью временных маркерных"&йн-ций, не превышает 300 м (погрешности маркерных станций составляют 100...200 м); :i

6. Предложенный, разработанный и изготовленный образец навигационно-топографического снаряда, а также методика обработки его информации внедрены в производство на предприятии «Югтрансгаз» РАО «Газпром» на внутри-трубных снарядах типа «ДСУ-1200».

Основные публикации:

1. Синев А.И., Алексеев В.В., ГерасинП.В., Богомолов В.И. Разработка дефектоскопа высокой разрешающей способности ДСУ-1400 // Диагностика-97: 7-я международная деловая встреча. М., 1997. Т.2. С.185-189.

2. Голод А.Д., Лалетин С.С., Синев А.И., Филиппов Г.И. Модернизация профильного снаряда для внутритрубного обследования магистральных газопроводов //Диагностика-98: 8-я международная деловая встреча. М., 1998. Т.2. C.I95-198.

3. Голод А.Д., Лалетин С.С., Синев А.И., Филиппов Г.И. Модернизация коррозионного снаряда для диагностики магистральных газопроводов// Газовая промышленность! 1997. №11. С.21-22.

4. Усошин В.И., Лозовский В.Н., Шелихов Г.С., Синев А.И. Принцип построения в магнитно-поисковой системе снаряда дефектоскопа для выявления продольных трещин// Диагностика-98: 8-я международная деловая встреча. М.,

1998. Т.2. С.244-247.

5. Plotnikov Р.К., Nikishin V.B., SinevA.I., RassudovV.M. Determining of Spatial Models of Automobile Traces and Pipelines from the Board of Ground and Interpipeline Vehichle // 3-rd Turkish-German Joint Geodetik Days. Istanbul. V.2.

1999. P.561-570.

6. Plotnikov P.K., Sinev A.I., Musatov Y.Yu. About Methods and Means of Binding of Tracks Underground Ferromagnetik Pipelines to the Locality. 3-rd Turkish-German Joint Geodetik Days. Istanbul. Y.2. 1999. P.755-764.

7. Синев А.И. О физической и математической моделях внутритрубного инспектирующего снаряда. Сарат.гос.техн.ун-т, Саратов, 1999. Деп. в ВИНИТИ 08.12.99 №3653-В99. 17 с.

8. Патент № 2152059 России, МПК G01 3/11. Система позиционирования трассы подземного трубопровода // Плотников П.К., Синев А.И., Мусатов В.Ю. БИ№18 2000. 16 с.

9. Плотников П.К., Мусатов В.Ю., Синев А.И. Алгоритмы позиционирования трассы подземного трубопровода с помощью инерциально-магнитометрической системы // Гироскопия и навигация. 2000. № 1. С.51-64.

10. Синев Д.И. О влиянии динамических свойств внутритрубного снаряда-дефектоскопа на показания бесплатформенной инерциальной системы позиционирования // Проблемы военной науки и образования: Сб. научных докладов Саратовское отделение АВН РФ, Саратов, 2000. С. 168-178.

11. Синев А.И. Применение бесплатформенных инерциальных систем для определения напряженно-деформированного состояния магистральных нефтегазопроводов // Газовая промышленность/Серия: "Диагностика оборудования и трубопроводов": Научн.-техн.сб. сборник^ №1-2. М., 2000. С.68-77.

12. Синев А.И. Применение методов инерциальной навигации для обнаружения на магистральных трубопроводах участков с напряженно-деформированным состоянием // Контроль. Диагностика. 2000. №5. С.8-11.

СИНЕВ Андрей Иванович

ОПРЕдаЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАВИГАЦИОННО-Т0Д01ТАФИЧЕСК0Г0 ВНУТРИТРУБНОГО ИНСПЕКТИРУЮЩЕГО СНАРЯДА МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Автореферат Ответственный за выпуск АЛЪРамзаев Корректор О.А.Панина

Лицензия ЛР №020271 от 15.11.96

Подписано в печать (7.11.00 Формат60x84 1/16

Бум.тип. ; Усл.-псч.л {,0 Уч.-изд.л. {,0

Тираж -100 экз. Заказ 501 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054 г.Саратов, ул.Полнтехническая, 77 Копипринтер СГТУ, 410054 г.Саратов, ул.Полнтехническая, 77

Введение.

1. Состояние вопроса. Постановка задачи исследования.

1.1. Внутритрубные инспектирующие снаряды: конструкции, принцип действия, технические характеристики.

1.2. Анализ исследований по динамике ВИС.

1.3. Постановка задачи исследования.

2. Построение физической и математической моделей внутритрубного инспектирующего снаряда и БИСОН.

2.1.0 физической модели внутритрубного инспектирующего снаряда

2.2. Вывод дифференциальных уравнений движения ВИС.

2.3. Уравнения движения для малых углов поворотов ВИС.

2.4. Учет в уравнениях движения параметров переносного движения основания.

2.5. Алгоритмы функционирования бесплатформенной инерциальной системы ориентации и навигации ВИС.

3. О влиянии динамических свойств внутритрубного инспектирующего снаряда на свойства бесплатформенной инерциальной системы ориентации и навигации.

3.1.0 взаимосвязи динамических свойств ВИС и БИСОН.

3.2. Анализ параметров движения ВИС.

3.3. Выводы.

4. Методика и результаты экспериментальных исследований динамического и статического режимов работы внутритрубного инспектирующего навигационно-топографического снаряда.

4.1. Общая характеристика экспериментальных исследований НТ ВИС.

4.2. Лабораторные исследования инерциального модуля НТ ВИС.

4.3. Исследования динамики ВИС.

4.3.1. Модель динамики ВИС.

4.3.2. Методика и результаты экспериментального определения коэффициентов передачи и параметров переходных процессов ВИС.

4.4. Методика и результаты отладки испытательного комплекса на стенде

4.5. Трассовые испытания НТ ВИС.

4.5.1. Общая характеристика.

4.5.2. Определение частот резонансных колебаний ВИС при движении в трубопроводе.

4.5.3. Определение траектории движения ВИС.

Выводы.

В настоящее время проблема надежной эксплуатации магистральных газопроводов затрагивает интересы всех крупнейших нефтяных и газовых компаний мира. Географические, климатические условия и вид прокладки магистрального трубопровода (подводный, наземный, подземный), его единичная мощность, состав и свойства транспортируемого продукта (независимо от причин возникновения аварии на линейной части магистрального трубопровода, помимо прямых потерь транспортируемых продуктов в виде объемов или в денежном эквиваленте, потерь на ликвидацию аварии) -все это в большой степени создает важные проблемы. Они выходят за пределы собственно трубопроводных систем и затрагивают такие вопросы, как безопасность нахождения или работы в охранной зоне трубопровода, "недопоставку" продукта перекачки заказчику, экологические проблемы, связанные с разрушением магистральных трубопроводов и загрязнением окружающей среды. Трубопроводы, проложенные в болотистой местности, в горных районах, в зоне вечной мерзлоты, по дну водоемов, подвергаются активному воздействию со стороны окружающей среды, в результате которого может измениться их техническое состояние, способное даже привести к аварии. К подобным реакциям отторжения техногенного воздействия относятся просадка и всплытие трубопровода, активизация мерзлотных, эрозионных, оползневых процессов на трассах магистральных нефтегазопроводов. Наибольшую опасность для трубопроводов представляют участки переходов через геолого-геоморфологические уровни, контрастные типы сопрягающихся участков местности. На таких участках, как правило, происходит интенсивное перемещение трубопроводов, сопровождающееся смещением их осей от проектных положений и возникновением напряженно-деформируемого состояния материала трубы в отдельных ее местах.

В Российской Федерации функционируют магистральные нефте- и газотрубопроводы общей протяженностью около 600 тыс.км. Аварии трубопроводов обычно являются причинами больших экологических разрушений и экономических потерь. Например через трубу диаметра 1,2м в сутки протекает Ю^м3 нефти, которая стоит 11 млн.долларов США. Для исключения аварий трубопроводов налажен их мониторинг, в частности созданы внутритрубные инспектирующие снаряды (ВИС), которые позволяют с помощью магнитных, ультразвуковых и других методов обнаруживать дефекты. Соответственно ВИС подразделяются на снаряды коррозионного типа, а также снаряды-профилометры. Чтобы потери на ремонт трубопровода были минимальными, требуется точное знание географических и геодезических координат дефектов. Для решения этой задачи, а также задачи определения дефектов, в том числе и стресс-коррозии, и создаются ВИС навигационно-топографического типа (ИТ ВИС) - это либо коррозионный ВИС, либо ВИС-профилометр, дополненный малогабаритной инерциальной навигационной системой; чаще всего - это бесплатформенная инерциальная система ориентации и навигации (БИСОН), интегрированная с установленными на ВИС одометром, эхолокаторами и другими устройствами, а также с внешними маркерами, GPS, аэрокосмическими устройствами, предназначенными для привязки к местности элементов трассы трубопровода. Отличием НТ ВИС от известных ВИС с интегрированными бесплатформенными инерциальными навигационными системами является то, что НТ ВИС выполняются с взаимно согласованными динамическими и статическими характеристиками как элементов ВИС, так и БИСОН, что обеспечивает повышение точности НТ ВИС. Кроме того, в процессе движения НТ ВИС по трубопроводу наряду с решением основной задачи с помощью БИСОН производится идентификация некоторых динамических характеристик ВИС, по которым могут быть оценены эксплуатационные показатели снаряда и приборов.

Анализ трудов по исследуемой задаче, произведенный в главе 1, свидетельствует об отсутствии решений, которые могли бы быть использованы при разработке НТ ВИС без существенных дополнительных исследований.

В частности, отсутствуют подробные математические модели ВИС, по которым можно было бы производить расчет их основных параметров, динамических характеристик и их влияния на работу БИСОН. Не приведены в литературе сведения о параметрах жесткости, демпфирования опорных элементов и корпуса, влияния сил электромагнитной (магнитной) природы на динамику ВИС, амплитуд и частот колебаний, уровней угловых скоростей и кажущихся ускорений, особенно при движении его в трубе, и ряд других важных для разработки параметров.

Отсутствуют конкретные результаты прокладки трасс трубопроводов по сигналам БИСОН; с научной точки зрения отсутствует решение второй задачи динамики для ВИС.

В диссертации решается задача по всем отмеченным аспектам. В главе 2 построена физическая и математическая модели НТ ВИС в предположении, что ВИС - твердое тело с шестью степенями свободы, причем четыре из них - с существенными связями, наложенными трубой и опорными элементами. Его движение описывается системой дифференциальных нелинейных уравнений 12-го порядка. Уравнения БИСОН представлены системой девяти нелинейных нестационарных дифференциальных и трех разностных уравнений. Получены упрощенные уравнения движения ВИС. Уравнения БИСОН используются в качестве алгоритмов решения задачи позиционирования трассы трубопровода, т.е. решения второй задачи динамики.

В главе 3 анализируется влияние динамики ВИС на точность работы датчиков первичной информации и на БИСОН в целом. Выведены формулы, по которым оцениваются систематические составляющие угловых скоростей дрейфов БИСОН, вызванных вибрациями ВИС. Показано влияние сигналов маркеров и GPS на степень снижения погрешностей БИСОН в виде конечных формул. Разработана методика введения коррекции по геодезическим и другим координатам в сигналы БИСОН для повышения их точности. Проведено матема7 тическое моделирование работы НТ ВИС, подтвердившее справедливость разработанных вопросов теории.

В главе 4 излагаются вопросы экспериментального определения динамических характеристик, параметров ВИС и координат трассы трубопровода. При этом БИСОН используется для решения этих вопросов, в том числе при движении ВИС по трубопроводу. В результате экспериментов определены переходные процессы ВИС в стационарных условиях, спектральные характеристики в процессе движения ВИС по трассе длиной 110 км. Впервые определены резонансные частоты снаряда по 6 координатам, коэффициенты жесткости и демпфирования, характеристика и параметры силы трения в зоне предварительного смещения и другие важные параметры.

Полученные результаты явились основой для расчетов НТ ВИС, в частности, назначения взаимно согласованных характеристик ВИС с БИСОН. Результаты исследований внедрены в производство в виде навигационно-топографического внутритрубного инспектирующего снаряда "ДСУ-1200" и БИСОН на основе гироскопов ВГ-910 и акселерометров ДЛУММ-3.

Автор выражает благодарность к.т.н., доц. В.Б.Никишину за многочисленные консультации по аспектам применения БИНС для внутритрубного инспектирующего снаряда.

120 ВЫВОДЫ

1. Построены физическая и математическая модели внутритрубного инспектирующего снаряда в виде тела с шестью степенями свободы, по четырем из которых движения существенно ограничены опорными манжетами, колесами, а в коррозионных снарядах - также и металлическими гцетками-магнитопроводами. Модель применена как для решения задачи динамики, так и для решения задачи навигации.

2. Экспериментальным и расчетным путем определены динамические и статические характеристики и параметры внутритрубных инспектирующих снарядов.

2.1 Частоты собственных демпфированных колебаний снарядов-профилометров с пластинчатыми манжетами и колесами типа "Рельеф-1200" при их размещении в трубе составили величины:

• 4,03 и 3,42 Гц по угловым скоростям соХ1 и сох3

• 2,78 и 3,77 Гц по кажущимся ускорениям и \Ухз.

При этом безразмерные показатели затухания в угловых движениях соХ1 и юх3 составили величины 0,052 и 0,064, а по поступательным ускорениям ^Ух! и \¥х3 составили 0,114 и 0,118 соответственно. Коэффициенты жесткости в угловом движении составили значения 1,48Т04 и 4,25Т04 Нм/рад, а в поступательном движении 3,4110' и 6,3 103 Н/м соответственно. Моменты

9 9 инерции 1x2= 1хз=91,8 кгм ; 1Х1=22,5 кгм".

2.2 Частоты резонансных колебаний коррозионных снарядов типа '"ДСУ-1200", определенные по результатам спектрального анализа его колебаний при движении внутри трубы, составили следующие значения:

• в угловом движении, оцененном по угловым скоростям сох1, со^ и сох3: 3Гц; 12,5 Гц и 13 Гц соответственно;

• в поступательном движении, оцененном по кажущимся ускорениям Wxl, Wx2, WX3 6 Гц; 14 Гц и 15 Гц соответственно. Более высокие частоты колебаний в снарядах типа ДСУ по отношению к снарядам типа "Рельеф" объясняются наличием в коррозионных снарядах металлических щеток.

2.3 Определена экспериментальная характеристика в зоне предварительного смещения коррозионного снаряда типа ДСУ-1200, размещенного на полигоне на металлическом ложе, которая аппроксимирована формулой

FTxi=23,68 xi3- 136,93 X!2 sign xi + 325,23 х,. Здесь Fjxi определяется в ньютонах, a xi - в мм. При помещении снаряда в трубу жесткость возросла на два порядка за счет натяга в трубе.

2.4 Частоты собственных колебаний снаряда «Рельеф-1200» при размещении его вне трубы в 2-3 раза ниже, чем в трубе; при размещении его на асфальтовом основании получены значения от 0,8 до 1,5Гц.

3. Предложена, обоснована и реализована методика определения динамических характеристик - переходных процессов, установившихся колебаний, спектральных характеристик с помощью БИСОН, размещенной на снаряде. Сигналы ее в цифровой форме записывались в накопитель (Flash-диск или в винчестер компьютера), а затем обрабатывались по специальным программам.

4. Выведены алгоритмы и формульные зависимости, позволяющие при комплексировании БИСОН с одометром, датчиком температуры и с информацией GPS, вносить коррекцию в сигналы БИСОН. Благодаря этому была обоснована возможность использования дешевых гироскопических измерителей угловой скорости ВГ-910 со скоростями дрейфа 40; 50 и 130 °/час по юхь сой и (ох3 соответственно и дешевых акселерометров ДЛУММ-3 со сдвигами нулей порядка 3 10"2 м/с2 для целей позиционирования трассы подземного газового трубопровода.

122

5. На основе разработанных алгоритмов и изготовленного опытного образца БИСОН экспериментальным путем позиционирована трасса подземного газового трубопровода длиной около 110 км на трассе Екатериновка-Балашов. При этом отклонения координат реперных точек, определенных с помощью БИСОН, от координат, определенных с помощью временных маркерных станций не превышает 300м (погрешности маркерных станций составляют 100.200м);

6. Предложенный, разработанный и изготовленный образец навигационно-топографического снаряда, а также методика обработки его информации внедрены в производство в п/о "Югтрансгаз" на внутритрубных снарядах типа ДСУ-1200.

1. Абдулла М. Последние достижения в технологии магнитной инспекции с высоким разрешением //Диагностика-99:- 9-я международная деловая встреча. - Сочи, 1999. - Т.1.- С.59-64.

2. Авдеев Д.Т., Кутьков A.A., Курочка А.К. Трение покоя полимерных материалов. Изд-во Ростов, ун-та, 1978. С.128.

3. Андрейченко К.П., Андрейченко Д.К., Калихман Д.М. Температурная погрешность кварцевого акселерометра //Гироскопия и навигация. 1999. -№2(25). - С. 18-30.

4. Анучин О.Н., Емельянцев Г.И. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов //Под общ. ред. чл.-корр. РАН В.Г.Пешехонова. СПб.: Изд-во ЦНИИ "Электроприбор", 1999. - 356 с.

5. Бабаева Н.Ф. и др. Расчет и проектирование элементов гироскопических устройств. Л.: Машиностроение, 1962. - 252 с.

6. Бакурский H.H. Оценка ориентации в пространстве продольной оси магистральных трубопроводов //Контроль.Диагностика. 1998. -№ 3. - С.13-18.

7. Бакурский H.H. Применение бесплатформенных инерциальных систем ориентации и навигации на диагностических подвижных аппаратах внутритрубного контроля магистральных трубопроводов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов: СГТУ, 1999. - 20 с.

8. Белов И.А., Булеев А.И., Гиневский A.C. и др. Введение в аэрогидродинамику контейнерного трубопроводного транспорта. М.: ФМ, 1986,- 232 с.

9. БендатДж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.,1. Мир, 1987.-540 с.

10. Боднер В.А. Приборы первичной информации. М.: Машиностроение, 1981.-344 с.

11. Бочаров Л.Ю., Мальцев П.П. Состояние и перспективы развития микромеханических систем за рубежом // Микроситемная техника, 1999. №1. -С.41-47.

12. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.: Наука, 1992. - 270с.

13. Бутенин Н.В., Лунц Я.Л., Меркин Д.Р. Курс теоретической механики-М: Наука, 1971. Т.2. - 463 с.

14. БЭС, «Физика». -М: Сов.энц., 1998. С.159.

15. Вайсберг П.М. и др. Элементы реализации комплексной системы диагностики и технической инспекции газопроводов. М.: РАО "Газпром", "Орг-энергогаз",- 1996, С.69-79.

16. Гай Э. Наводящиеся снаряды с инерциальной навигационной системой на микромеханических датчиках, интегрированные с GPS // Гироскопия и навигация. 1998. №3(22). - С.77-81.

17. Галиулин A.C. Обратные задачи динамики. М.: Наука, 1981.-144 с.

18. Голован A.A. и др. Алгоритмы корректируемых инерциальных навигационных систем, решающих задачу топопривязки. М.: Изд-во МГУ, препринт №2 мех-мат. ф-та МГУ. 1994 г. - 44 с.

19. Голод А.Д., Лалетин С.С., Синев А.И., Филиппов Г.И. Модернизация коррозионного снаряда для диагностики магистральных газопроводов //Газовая промышленность. 1997. -№11,- С. 21-22.

20. Голод А.Д., Лалетин С.С., Синев А.И., Филиппов Г.И. Модернизация профильного снаряда для внутритрубного обследования магистральных газопроводов //Диагностика-98: 8-я международная деловая встреча М., 1998. -Т.2. - С. 195-198.

21. Голод А.Д., Синев А.И., Филиппов Г.И. Модернизация коррозионного снаряда типа LINALOG// Диагностика-97: 7-я международная деловая встреча -М., 1997. -Т.2. С. 218-224.

22. ГОСТ 27678-88 Трение, изнашивание, смазка. Термины и определения.

23. Грановский В.А., Сирая Т.Н., Челпанов И.Б. Метрологические характеристики навигационного средства измерений при переменной структуре, режиме и условиях. //Гироскопия и навигация. 1998. - № 4(23). - С.108 - 109.

24. Дефектоскоп "Крот-300". Техническое описание. Фирма "Саратовгазприборавтоматика". Саратов, 1995.

25. Дмитриев С.П. Инерциальные методы в инженерной геодезии. СПб.: Изд-во ЦНИИ "Электроприбор", 1997. - 209 с.

26. Дмитриев С.П., Степанов O.A. Неинвариантные алгоритмы обработки информации инерциальных навигационных систем //Гироскопия и навигация, 2000. №1. - С.24-38.

27. Жуковский Н.Е. Определение силовой функции по данному семейству траектории. Собр. соч. Т.1. М, 1948. С. 227-242.

28. Журавлев В.Ф. О модели сухого трения в задачах качения твердых тел // ПММ. 1988. - Т.62. - Вып.5, - С.762-767.

29. Захаров Ю.А., Плотников П.К. Модель силы трения и ее приложение к решению некоторых задач механики //Изв. РАН. МТТ. 1992. - № 6. -С. 56-65.

30. Ишлинский А.Ю. Ориентация, гироскопы и инерциальная навигация. -М.: Наука, 1976.- 670 с.

31. Коновалов С.Ф. Теория виброустойчивости акселерометров,- М.: Машиностроение, 1991. 270 с.

32. Контейнерный трубопроводный транспорт. А.М.Александров и др. -М.: Машиностроение, 1979. 263 с.

33. Кузовков Н.Т., Салычев О.С. Инерциальная навигация и оптимальная фильтрация.- М.: Машиностроение, 1982,- 216 с.

34. Литманович Ю.А. Новый класс алгоритмов определения угловой ориентации объекта в бесплатформенных навигационных системах // Гироскопия и навигация. 1998. № 4(23). - С.114.

35. Лукьянов Д.П. и др. Инерциальные навигационные системы морских объектов Л.: Судостроение, 1989, - 182 с.

36. Лукьянов Д.П. Лазерные и волоконно-оптические гироскопы. Состояние и тенденции развития //Гироскопия и навигация. 1998. №4(23). - С.20-45.

37. ЛунцЯ.Л. Ошибки гироскопических приборов Л., Судостроение, 1968.-232 с.

38. Лурье М.В. Динамика движения в пневмоконтейнерных трубопроводах. Автореф. дис. доктора техн. наук. М.: МИНГП, 1979. 40 с.

39. Лурье М.В., Дубнер Е.М. Определение газодинамических характеристик состава по данным о его движении в газопроводе //Изв. ВУЗов Нефть и газ. 1977. - №8. - С.89-92.

40. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Физматгиз, 1961. - 824 с.

41. Мак-Кейб. Инспекционные трубопроводные системы, действующие на мелководье //Нефть, газ и нефтехимия. 1997. - №7. - С.33-41.

42. Максак В.И. Предварительное смещение и жесткость механического контакта. М.:Наука, 1975. -60с.

43. Методические рекомендации по оценке геодинамических условий районов прохождения трасс магистральных трубопроводов, М., ГАНГ им. И.М.Губкина, 1994.-41 с.

44. Морозов А.К., Синев А.И. Итоги работ по внутритрубной дефектоскопии ССУДМТ в 1996 г.// Диагностика-97: 7-я международная деловая встре-ча-М., 1997. Т.1. - С. 63-67.

45. Патент № 2102704 России. МПК 6G01B17/02. Устройство для определения и регистрации геометрических параметров трубопроводов //П.К.Плотников, Н.Н.Бакурский, А.П Рамзаев., БИ 1998.-№2. -11 с.

46. Патент № 2129283 России. МПК G01C19/00. Лазерный волоконный датчик угловой скорости //П.К.Плотников, В.Г.Пономарев, В.Е.Прилуцкий, А.П.Рамзаев, А.Ю.Казаков, 1996. 5 с.

47. Патент № 2152059 России, МПК G01 3/11,Система позиционирования трассы подземного трубопровода // П.К.Плотников, А.П.Синев, В.Ю.Мусатов БИ 2000. -№18. 16 с.

48. Пешехонов В.Г. Ключевые задачи современной автономной навигации //Тироскопия и навигация. 1996. - № 1(12). - С.48-54.

49. Пешехонов В.Г. Перспективы инерциальной навигации //Тироскопия и навигация. 1995. - № 1(8). - С.20-26.

50. Пешехонов В.Г. Современная автономная навигация, проблемы и перспективы. Механика и навигация. СПб.: Изд-во ЦНИИ "Электроприбор", 1999.-С.13-22.

51. Плотников П.К. Измерительные гироскопические системы. Саратов.: Изд-во Сарат. ун-та, 1976. - 168 с.

52. Плотников П.К., Мусатов В.Ю., Синев А.И. Алгоритмы позиционирования трассы подземного трубопровода с помощью инерциально-магнитометрической системы//Гироскопия и навигация,- 2000.-№ 1.-С.51-64.

53. Попов И.П., Пальтов Е.П. Приближенные методы исследования нелинейных автоматических систем.-М.: ФМ, 1960. 792 с.

54. Профилометр "Рельеф-1200". Техническое описание. Фирма "Сара-товгазприборавтоматика". Саратов, 1993.

55. Резвых А.И., Полозов В.А. Опыт и перспективы использования различных систем внутритрубного обследования для магистральных газопроводов ДП "Оренбурггазпром", Диагностика трубопроводов, Т.1, Ялта, 1996. С.28-34.

56. Резвых А.И., Полозов В.А, Патраманский Б.В. Опыт применения отечественного снаряда-дефектоскопа ДМТ-100 при обследовании газопровода Оренбург-Самара. М. РАО "Газпром" "Оргэнергогаз". Т.1, Ялта, 1996,- С. 41-44.

57. Рекламные материалы компании "Пайплайн инжиниринг" 30.03.1999 "Регистратор"

58. Ривкин С.С., Берман З.М., Окон И.М. Определение параметров ориентации объекта бесплатформенной инерциальной системой. СПб: ЦНИИ "Электроприбор", 1996.-226 с.

59. Рин Ван Стейн, Бакаев В.В. Внутритрубная дефектоскопия магистральных и промысловых трубопроводов // Диагностика трубопроводов: 5-я юбилейная международная деловая встреча. Ялта, 1996,- Т.1- С.66-69.

60. Синев А.И. О физической и математической моделях внутритрубного инспектирующего снаряда. Деп. в ВИНИТИ 08.12.99 № 3653-В99,- 17 с.

61. Синев А.И. Применение методов инерциальной навигации для обнаружения на магистральных трубопроводах участков с напряженно-деформированным состоянием // Контроль. Диагностика. 2000.-№5, М., С.8-11.

62. Синев А.И. и др. Разработка дефектоскопа высокой разрешающей способности ДСУ-1400 // Диагностика-97: 7-я международная деловая встреча. -М., 1997.-Т.2-С. 185-189.

63. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов / Под ред. В.Д.Черняева М.: Недра, 1997. - 250с.

64. СНиП 2.05.06.-85. Магистральные трубопроводы.

65. Справочник по технической механике / Под ред. академика А.Н.Динника. М.: ОГИЗ, Гостехиздат, 1949. - 734 с.

66. Троицкий И.Н. К вопросу определения скорости трогания контейнеров в окружающей среде // Охрана окружающей среды, 1982,- Вып. 1,- С.69-77.

67. Усошин В .А. и др. Распределенная информационная система оценки и прогнозирования технического состояния объектов РАО "Газпром" // "Диагностика-98": 8-я международная деловая встреча.-М., 1998.-Т.2.-С.32-39.

68. Усошин В.И., Лозовский В.Н., Шелихов Г.С., Синев А.И. Принцип построения в магнитно-поисковой системе снаряда дефектоскопа для выявления продольных трещин // Диагностика-98: 8-я международная деловая встреча. -М., 1998,- Т.2,- С.244-247.

69. Хренов H.H., ЕгурцовС.А. Применение аэрокосмических методов длядиагностики трубопроводных геотехнических систем и мониторинга окружающей среды. М.: ИРЦ Газпром, 1996. 181с.

70. Цай Тинзин Бесплатформенная инерциальная навигационная система на основе канонического гравитационного градиентометра // ПММ,- 1998,-Т.62,- Вып.5. С.884-887.

71. Чудаков Е.А. Избранные труды, Т.1. Теория автомобилей. М. Изд-во АНСССР, 1961, с 31.43.

72. Электромагнитные молоты. Новосибирск: Наука, 1979. - 77с.

73. Diesel J.W. Calibration of a Ring Laser Gyro Inertial Navigation System // 13-th Biennial Guidance Test Symposium, Holloman Air Force Base, New Mexico, Okt.1987. Vol.1.-P.l-37.

74. Huddle J.R. Advances in Strapdown a Systems for Geodetic Applications, in: K.Lmkwitz, U.Hangleiter (eds): Hing Precision Navigation, Proc. of an Int.Workshop in Stuttgart and Altenstem, May, 1988 Springer, Berlin, 1989, ISB №3540-50921-6, P.496-530.

75. Knickmeyer E.H. Pipeline Inspection from the Inside by Aided Inertial Navigation. Symposium Gyro Technology Stuttgart, Germany, 1992. P.13.0-13.7.

76. Knickmeyer E.H. The Rolling Pig or How does a Surveyor Creep Through a Pipeline // Bulletin Geodesique. 1994. 68. P.71-76.

77. Mueller I.I. Inertial Survey Systems in the Geodetic Arsenal, keynote Address, Proc.Second Int. Symp. On Inertial Technology for Surveying and Geodesy, June 1-5, 1981, Banff, Alberta, Canada. P.ll-13.

78. Patent 4857851 US, IPC G01V 3/08, Fixing a geographical reference of a Vehicle traverling through a pipeline / Andersen, Gregory, 8p.

79. Patent 4945775 US, IPC C01C 9/06, Inertial Based Pipeline monitoring system // John R. Adams, Patric S. Price, Jim W. Smith. 1990. 9 p.

80. Patent №4443948 US, IPC GolB 7/12, Inertial geometry tool / Reeves, 1981 5 p.

81. Patent №4524526 US, IPC E21B 7/00, Apparatus and method for inertial measurement of pipe line deflection / Levine, 1982 7 p.

82. Plotnikov P.K., Nikishin V.B., Bakursky N.N., Skripkin A.A. Application of Strapdown Inertial Systems of Orientation and Navigation in Pipeline Diagnostic Moving Apparatus. Symposium Gyro Technology. 1997. Stuttgart. Germany. P. 18.0018.11.

83. Plotnikov P.K., Nikishin V.B., SinevA.I., Rassudov V.M. Determining of Spatial Models of Automobile Traces and Pipelines from the Board of Ground and Interpipeline Vehichle // 3-rd Turkish-German Joint Geodetik Days. Istanbul. V.2. 1999. P. 561-570.

84. Plotnikov P.K., Sinev A.I., Musatov V.Yu. About Methods and Means of Binding of Tracks Underground Ferromagnetik Pipelines to the Locality. 3-rd Turkish-German Joint Geodetik Days. Istanbul. V.2, 1999. P. 755-764.

85. Scout-Pig Dr.-Ing. Veenker Beratende Ingeniere Kerstmgstrape 6 D-3000 Hannover 1. Gerhard Koop GmbH International Pipeline Servies Triedrich-Ebert -S.131 D-4450 Lingen 1.

86. Zeitschrifl "Deutschland", 1997. № 3. - P.46.