Петербургские ученые запустили в нефтепровод умный шар для поиска лишней воды
В Санкт-Петербургском горном университете разработали автономного робота для диагностики нефтепроводов. Свободно плавая в потоке нефти, устройство может определять места массового скопления воды.
При движении нефти по трубе содержащиеся в ней капли воды могут сливаться друг с другом и осаждаться на стенки трубопровода, что приводит к ускорению развития коррозии и даже формированию в нефтепроводе водяной пробки.
Устройство представляет собой шарик со сквозным отверстием посередине. На одном его конце установлен источник слабого ионизирующего излучения, на другом — прибор, который называется сцинтилляционным счетчиком. Это кристалл йодида натрия (NaI), покрытый тонким слоем металла таллия.
Проходя через испускаемое источником излучение, жидкость поглощает его часть — больше или меньше в зависимости от того, как много в ней воды. В результате на счетчик «возвращается» больше или меньше излучения — это как если бы мы махали рукой перед включенной лампочкой, то затеняя, то открывая свет. Счетчик считывает колебания и подает электрический сигнал, который регистрируется в памяти устройства.
Чтобы проверить содержимое трубопровода, оператору нужно запустить шар внутрь, поймать его с другой стороны, достать карту памяти и изучить получившуюся диаграмму. В помощь специалистам в университете разработали нейросеть, которая сама анализирует снятые с робота показания и на их основе показывает, где в трубопроводе скопилась вода.
Умный шар показал свою работоспособность в лабораторных условиях. Сейчас ученые дорабатывают его ходовые характеристики: проектируют стабилизаторы, благодаря которым он сможет ровнее двигаться в потоке жидкости и точнее ее анализировать.
