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Enregistrement W4312804703 · doi:10.1115/ipc2022-87093

Estimating Pipeline Probability of Failure Due to External Interference Damage Using Machine Learning Algorithms Trained on In-Line Inspection Data

2022· article· en· W4312804703 sur OpenAlexaboutno aff
James White, Katherine Taylor, Jonny Martin, Steven Carrell, Roland Palmer-Jones

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueStructural Integrity and Reliability Analysis
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPipeline (software)Interference (communication)Reliability engineeringComputer sciencePipeline transportLimit (mathematics)EngineeringAlgorithmRisk analysis (engineering)MathematicsMechanical engineeringTelecommunications

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract External interference damage is one of the main causes of pipeline failure reported in publicly available industry statistics from agencies such as the Canada Energy Regulator (CER) and the United States Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA). Thus, failures due to external interference are often the most significant contributors to pipeline probability of failure in risk assessments and can play a significant role in operator decisions regarding risk-control expenditures, for example when it comes to the installation of additional impact protection, pipeline diversion or pressure restrictions. The probability of failure due to external interference damage can be estimated by combining the probability that damage occurs (i.e. that the pipeline is hit), the probability that the impact is sufficient to cause instant failure and the probability of degradation to failure, given that damage has occurred. Degradation to failure is assessed using industry standard engineering models (such as the limit state functions given in Annex O of CSA Z662-19 [1]). However, the key challenge is predicting where, when, and with what energy the external interference damage may happen. The prediction of a “hit rate,” or impact frequency, can often be subjective or based on statistics, which may not always be applicable or accurate for use on the pipeline under assessment. Top-of-line (TOL) deformation damage (dents) reported by in-line inspection (ILI) are a clear indicator of past external interference, which could have been introduced by third parties, contractors or the operator themselves. ILI data from ROSEN’s Integrity Data Warehouse (IDW) — which at the time of writing contains results from over 18,000 inspections — has been used to train machine learning models to estimate the frequency of external interference damage (per km-year). The distribution of dent sizes combined with pipe parameters is used to estimate a distribution of dent force. The following may all influence the likelihood and energy of external interference damage and may be considered as predictor variables in a machine learning model: • Local population density • Land use • Excavator types (typical bucket dimensions) • Frequency of crossings (road, rail, other services) • Pipeline burial depth • Additional impact protection • Pipeline markers and warning tape • Patrol and surveillance frequency • Operational control activities • Pipeline material properties This paper presents an approach to estimate the probability of failure due to external interface damage that use more accurate and justifiable impact frequency statistics, which are generated using worldwide ILI data and additional influencing factors based on pipeline exposure, resistance and mitigations.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,013
Score d'incertitude au seuil0,026

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,046
Tête enseignante GPT0,284
Écart entre enseignants0,238 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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