Дистанционный контроль систем газового и нефтяного транспорта комплексом рентгено-акустических методов

С. Ю. ВОРОНЧИХИН1, А. А. КАДРОВ, Д. А. КОВАЛЕВ1,
Е. А. ШИКАНОВ1

Западно-Уральский газотехнический центр ООО “Газнадзор”

1-Комплексные системы контроля, Moсква

ДИСТАНЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ СИСТЕМ ГАЗОВОГО

И НЕФТЯНОГО ТРАНСПОРТА КОМПЛЕКСОМ
РЕНТГЕНО-АКУСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Рассмотрены вопросы комплексирования методов рентгенографического анализа с использованием импульсных рентгеновских аппаратов и методов акустической эмиссии при диагностике состояния элементов транспорта продуктивных углеводородов.

В связи с развитием сети трубопроводного транспорта продуктивных углеводородов возникла проблема предотвращения аварийных ситуаций, связанных с утечками энергоносителей. Поэтому особую важность приобретает задача дистанционного контроля состояния трубопроводов, и нахождения дефектов. При этом дефект может быть связан как с недостаточным качеством сварного шва, так и с коррозийными явлениями со стороны наружной поверхности трубы, возникающими в процессе ее длительной эксплуатации.

В настоящее время одним из наиболее эффективных методов нахождения таких дефектов является акусто-эмиссионный метод контроля с последующей локализацией, подтверждением и классификацией дефекта рентгенографическим методом.

В последнее десятилетие появилось много теоретических и экспериментальных работ в области исследования ультразвукового излучения, вызываемого микроразрушениями в твердом теле, сопровождающими процессы развития трещин (акустическая эмиссия) и возможностей его использования для анализа стресс-коррозионных повреждений трубопроводов [4].

Простейшая схема обнаружения дефектов в исследуемом объекте методом акустической эмиссии с одним пьезоэлектрическим преобразователем (датчиком) ультразвукового сигнала в электрический сигнал представлена на рисунке.

Рисунок содержит следующие позиции: 1 – источники акустической эмиссии (дефекты), 2– упругие акустические волны напряжений, 3– пьезоэлектрический преобразователь, 4 – анализатор ультразвуковых сигналов.

Дефект излучает волны дискретно отдельными волновыми пакетами. Поэтому за основной информационный параметр предлагается брать число импульсов излучаемых за определенное время. При этом локализация дефекта будет осуществляться приближенно при сканировании датчика или использовании нескольких неподвижных датчиков. Точное определение координат дефекта и его параметры после предварительной локализации методом акустической эмиссии должны осуществляться методом рентгенографии на основе транспортабельных малогабаритных рентгеновских аппаратов [1–2]. Эта методика основана на эффектах аномального поглощения и рассеяния фотонов в области дефекта. В работе [3] для повышения надежности и экспрессности контроля прелагалось сочетать рентгенографический метод с методом акустического контроля с использованием ультразвукового излучателя. Следует заметить, что информацию о дефекте несут так же частотный и амплитудный спектры, излучаемых сигналов. В дальнейшем для повышения эффективности контроля в комплекс регистрации предполагается ввести анализаторы и этих характеристик.

Предложенный комплексный подход позволяет существенно повысить экспрессность и надежность дистанционного контроля трубопроводов по сравнению с традиционными методами.

Список литературы

1.  , , Удралов контроль сварных соединений. С.-Петербург. Энергоатомиздат. 2001. С.145.

2.  , , .А. Результаты применения рентгенографических кроулеров при дефектоскопии трубопроводного транспорта. Научная сессия МИФИ - 2003, Сборник научных трудов. Т.7. Ускорительная техника. М., 2003. С.130–131.

3.  , , Шиканов контроля трубопроводов с помощью управляемых источников ультразвукового и гамма- излучений. Научная сессия МИФИ - 2005. Сборник научных трудов. Т.7. Ускорительная техника. М., 2005. С.178–179.

4.  Ильина -математические модели и информационно - измерительные средства для акустической диагностики и прогнозирования прочности технических объектов. Автореферат диссертации. ИжГТУ. Ижевск. 2002.