Un modelo de mantenimiento de corrosión utilizando un proceso de decisión de Markov parcialmente observable de estado continuo para oleoductos y gasoductos
Autores: Wari, Ezra; Zhu, Weihang; Lim, Gino
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un modelo de mantenimiento de corrosión utilizando un proceso de decisión de Markov parcialmente observable de estado continuo para oleoductos y gasoductos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Propone
Estado continuo
Proceso de decisión de Markov parcialmente observable
Mantenimiento de corrosión
Oleoductos y gasoductos
Modelo POMDP
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un modelo de proceso de decisión de Markov parcialmente observable (POMDP) de estado continuo para el mantenimiento de la corrosión de oleoductos y gasoductos. Las operaciones de mantenimiento incluyen actividades complejas y extensas para detectar el tipo de corrosión, determinar su gravedad, predecir la tasa de deterioro y planificar futuras inspecciones (monitoreo) y políticas de mantenimiento. Se formula un modelo POMDP como una herramienta de apoyo a la toma de decisiones para manejar eficazmente los niveles de defectos de corrosión parcialmente observados. Formula los estados como el nivel de degradación del oleoducto utilizando una distribución de probabilidad. Los métodos de inspección interna (ILI) estiman el estado más reciente del oleoducto, lo que también define el estado inicial del proceso de optimización. El conjunto de acciones comprende operaciones de mitigación de corrosión. Los errores asociados con el método ILI se utilizan para construir la función de observación para el modelo. La suma de inspecciones, operaciones de mantenimiento y costos de fallas para un estado y acción dados se formulan como recompensas. Se realizan experimentos numéricos basados en datos recopilados de la literatura. Los resultados mostraron que diferentes políticas, ya sea derivadas de solucionadores (teóricas) o determinadas a partir de la experiencia práctica, pueden compararse para identificar la mejor alternativa de mantenimiento utilizando el modelo. También se observó que la elección de los solucionadores es importante ya que afectan las recompensas descontadas y el tiempo de ejecución para obtenerlas. El modelo aproxima los parámetros e incertidumbres asociados con la propagación de la corrosión, la eficacia de los métodos de inspección y la implementación de políticas de mantenimiento. En general, se puede aplicar para mejorar el proceso de toma de decisiones de mantenimiento para oleoductos y gasoductos ya que incorpora las características estocásticas de la operación.
Descripción
Este documento propone un modelo de proceso de decisión de Markov parcialmente observable (POMDP) de estado continuo para el mantenimiento de la corrosión de oleoductos y gasoductos. Las operaciones de mantenimiento incluyen actividades complejas y extensas para detectar el tipo de corrosión, determinar su gravedad, predecir la tasa de deterioro y planificar futuras inspecciones (monitoreo) y políticas de mantenimiento. Se formula un modelo POMDP como una herramienta de apoyo a la toma de decisiones para manejar eficazmente los niveles de defectos de corrosión parcialmente observados. Formula los estados como el nivel de degradación del oleoducto utilizando una distribución de probabilidad. Los métodos de inspección interna (ILI) estiman el estado más reciente del oleoducto, lo que también define el estado inicial del proceso de optimización. El conjunto de acciones comprende operaciones de mitigación de corrosión. Los errores asociados con el método ILI se utilizan para construir la función de observación para el modelo. La suma de inspecciones, operaciones de mantenimiento y costos de fallas para un estado y acción dados se formulan como recompensas. Se realizan experimentos numéricos basados en datos recopilados de la literatura. Los resultados mostraron que diferentes políticas, ya sea derivadas de solucionadores (teóricas) o determinadas a partir de la experiencia práctica, pueden compararse para identificar la mejor alternativa de mantenimiento utilizando el modelo. También se observó que la elección de los solucionadores es importante ya que afectan las recompensas descontadas y el tiempo de ejecución para obtenerlas. El modelo aproxima los parámetros e incertidumbres asociados con la propagación de la corrosión, la eficacia de los métodos de inspección y la implementación de políticas de mantenimiento. En general, se puede aplicar para mejorar el proceso de toma de decisiones de mantenimiento para oleoductos y gasoductos ya que incorpora las características estocásticas de la operación.