ارائه یک سیستم هوشمند برای بازرسی، تعمیر، تقویت و نگهداری خطوط لوله نفت

بی گمان ارزانترین و مطمین ترین وسیله برای حمل مقادیر زیاد مواد نفتی در خشکی خط لوله است؛ البته نرخ حمل مواد نفتی به وسیله کشتی های نفتکش بزرگ کمتر از خط لوله می باشد، ولی به طور قطع در مناطق فاقد آبراه های قابل کشتیرانی خط لوله ارزانترین وسیله است. بدون شک انتقال نفت و فرآورده نفتی از طریق خطوط لوله، نسبت به سایر روش های انتقال، هوشمندانه ترین, اقتصادی ترین و ایمن ترین روش محسوب می شود. با گذشت زمان خط لوله دچار خرابی هایی می شود که معمول ترین آنها از بین رفتگی فلز ناشی از خوردگی یا فرسایش است که می تواند در جداره داخلی و یا خارجی لوله رخ دهد. از دیگرخرابی های رایج در خط, خرابی نوع سوم است که در اثر برخورد یک عامل خارجی مثلاً ماشین آلات خاکبرداری با لوله ایجاد می شود و باعث ایجاد ترک، تورفتگی، خراشیدگی و یا کندگی در لوله می شود. لذا می بایست در طول دوره های معین خطوط لوله مورد بازرسی قرار گیرد. از شیوه های بازرسی خط که در سال های اخیر در کشورمان مورد استفاده قرار گرفته است, استفاده از پیگ های هوشمند می باشد. نتایج بدست آمده از پیگرانی خط می بایست تحلیل شود و براساس نتایج آن بدست آمده برنامه تعمیراتی خط مشخص شود. با این حال شدت بعضی از خرابی ها در خطوط لوله به حدی است که یکپارچگی خط را به خطر می اندازد. در استانداردهای مختلف به این خرابی ها اشاره شده است و میزان شدت آنها به صورت اعداد صریح بیان شده است و اولویت تعمیراتی آنها بیان گردیده است.در این پایان نامه سعی شده است با استفاده از تیوری مجموعه اعداد فازی، اعداد صریح خرابی های بحرانی را با استفاده از اعداد فازی معرفی کرده و با مقایسه استانداردهای مختلف راجع به این خرابی ها، اندیس خرابی برای این خرابی ها تعیین شود. برای بدست آوردن اندیس خرابی, از سیستم خبره فازی استفاده شده است. ورودی ها به این سیستم عمق خرابی برای از بین رفتگی فلز، خراشیدگی و کندگی مکانیکی جداره لوله، نسبت فرورفتگی به قطر لوله برای تورفتگی، طول و عمق خرابی برای ترک می باشد. برای خروجی سیستم نیز پنج حالت در نظر گرفته شده است که اولویت اول بیانگر شدت خرابی بسیار بالاست که نیاز به تعمیرات فوری دارد و اولویت پنجم نشان دهنده آن است که خرابی مورد نظر می بایست مورد تحلیل قرار گیرد. در بخش دیگر این پایان نامه عوامل مختلف تأثیرگذار در انتخاب روش تعمیراتی خط لوله شناسایی شده است. برای انتخاب روش تعمیراتی دو ملاک در نظر گرفته شده است. ملاک نخست، ملاک استانداردی است که نشان دهنده مناسب بودن روش تعمیراتی با نوع, شدت و مکان خرابی است. ملاک دوم, ملاک مدیریتی است که شامل نه معیار می باشد. این معیارها عبارتند از: هزینه مربوط به روش تعمیراتی، تجربه صنعت در استفاده از روش تعمیراتی، قابلیت بازرسی بودن روش، شدت جریان عبوری در حین تعمیرات، قابلیت اطمینان به روش تعمیراتی، مدت زمان لازم برای انجام تعمیرات، تطابق روش تعمیراتی با نوع فرآورده انتقالی، تطابق روش تعمیراتی با شرایط محیطی و آب و هوایی، مناسب بودن روش تعمیراتی با ناحیه آسیب دیده و اهمیت ناحیه آسیب دیده. در این قسمت، با استفاده از روش مقایسه زوجی معیارها با استفاده از نظرات افراد خبره و مفهوم تیوری مجموعه اعداد فازی، اهمیت نسبی معیارها نسبت به یکدیگر تعیین شد. با توجه به نظرات افراد خبره، برای هر یک از معیارها سه ناحیه مشخص شده و مجموعه قوانین اگر- آنگاه نیز تعیین گردید. در نهایت با استفاده از سیستم خبره فازی مدلی ارایه شده است که برای یک موقعیت و نوع خرابی مشخص، ورودی های آن براساس امتیازدهی به هر یک از معیارهای دخیل در انتخاب روش تعمیراتی برای روش های تعمیراتی مختلف می باشد. خروجی سیستم نیز به پنج ناحیه تقسیم شده است که در نهایت با استفاده از روش غیرفازی سازی مناسب، یک خروجی عددی منحصر به فرد بین صفر و صد را نتیجه می دهد. در مقایسه روش های تعمیراتی مختلف، روشی مناسب تر است که خروجی آن بیشتر باشد.