Методические указания по организации и исполнению программ диагностики промысловых трубопроводов Компании (стр. 13 )

Магнитометрический метод обследования позволяет выявить участки напряженно-деформированного состояния металла трубопровода и зафиксировать их в функции пути и времени перемещения оператора с получением в автоматическом режиме информации на дисплее оператора и записью результатов. Дальнейшая обработка и документирование результатов контроля обеспечивается специальной программой на персональном компьютере.

Метод обладает рядом преимуществ и дает возможность:

оперативно проводить контроль состояния подземных трубопроводов с поверхности земли без вскрытия, в привычном режиме работы; контролировать трубопроводы любого диаметра, любой конструкции и протяженности; определять участки с дефектами металла любой природы: механические повреждения, коррозионные процессы, нарушение целостности изоляционного покрытия, дефекты сварных соединений; проводить работы с высокой скоростью (до 2 км/ч) при сравнительно низкой стоимости; точно определять места шурфовки трубопровода.

К недостаткам метода следует отнести большие погрешности измерений дефектов для идентификации которых и получения точности измерений, необходимых для разбраковки и выполнения расчетов долговечности, следует осуществлять дополнительный контроль в шурфах. Магнитометрический контроль в модификации градиентометрии рекомендуется применять на участках промысловых трубопроводов высоких категорий риска, а для трубопроводов категории «очень высокая» с количеством порывов более 0,1 шт/км/год, требующей срочной замены, применять этот метод, заменив им электрометрические методы контроля. Перспективно применение метода в районах высокой сейсмичности и сложных геологических условий для мониторинга возможных появлений участков с повышенным напряженно-деформированным состоянием в связи с подвижками трубопровода. Магнитометрический контроль осуществляется в соответствии РД 102-008-2002 «Инструкция по диагностике технического состояния трубопроводов бесконтактным магнитометрическим методом» Проведение бесконтактного магнитометрического контроля трубопровода предусматривает выполнение следующих работ:

анализ проектной, исполнительной и эксплуатационной документации трубопровода; визуальный осмотр трассы трубопровода; подготовительные работы для проведения контроля; обследование трубопровода; камеральная обработка данных обследования, оценка технического состояния участков трубопровода; разметка участков трубопровода под контрольные шурфы; дополнительный дефектоскопический контроль трубопровода арбитражными методами в контрольных шурфах; оформление результатов обследования.

Магнитометрический контроль осуществляется бесконтактным прибором-магнитометром. Магнитометр - портативный прибор, предназначенный для регистрации изменения магнитного поля над трубопроводом и определений местоположения магнитных аномалии вызванных дефектами различных типов. Результаты магнитометрического обследования представляются в виде магнитограмм, на которых изображены напряженность и градиент магнитного поля. После сброса информации с блока памяти прибора на ПК выполняется анализ результатов контроля путем просмотра магнитограмм на экране монитора по отдельным файлам и сопоставления характера их изменений по частоте и амплитуде с типоразмером трубопровода и особенностями трассы, выявленными при выполнении обследования. После обработки результатов контроля и их анализа делается заключение с указанием участков трубопроводов с зонами максимальной концентрации напряжений (ЗКН). В выводах приводятся рекомендации с указанием мест шурфовки для выполнения контроля контактными методами. К заключению прикладывается протокол обследования, совмещенный с трассовкой, на которой выделяются участки трубопроводов с ЗКН. Для проведения бесконтактного магнитометрического обследования используются приборы, обеспечивающие получение информации о местоположении аномалий магнитного поля, сопряженных с дефектами металла. В результате компьютеризированной обработки и расшифровки полученной информации на графике-магнитограмме трубопровода выявляется местоположение участков с аномалиями магнитного поля, сопряженными с зонами отклонения уровня напряженно-деформированного состояния от фоновых значений - зонами дефектов. Аномалии магнитного поля могут возникать при наличии дефектов сварных швов, коррозионных повреждений; изменения толщины стенок труб; вмятины, гофры; отклонения от проектной оси залегания. Прогнозно для выявления дефектов коррозионного происхождения их параметры должны быть следующими:

Минимальная длина выявляемого дефекта соизмерима с длиной окружности трубопровода; Раскрытие выявляемого дефекта – более 10 мм; Глубина выявляемых дефектов - начиная с 30 % от толщины стенки трубы.

Расстояние между магнитометром и трубопроводом (отклонения от оси, глубина заложения): 1,5ч3 диаметра трубы в горизонтальной плоскости и до 15-ти диаметров по глубине залегания в зависимости от рабочего давления. Конструкция прибора позволяет отслеживать ось трубопровода и глубину заложения. Регистрация данных: первичная информация отображается на табло и записывается в память прибора с шагом 0.25 м. Емкость памяти накопителя достаточна для непрерывной записи информации на 30 км трассы. Имеется съемные внешние носители (флэш-память). Комплекс аппаратуры должен иметь основные технические характеристики не хуже приведенных в таблице 18.

Таблица 18. Технические характеристики аппаратуры

Диапазон измерения магнитного поля, мкТл ……………....	± 100
Основная абсолютная погрешность измерения магнитного поля, нТл, не более ………………………..................................	50
Измеряемая глубина, м, не менее...........................................	5
Основная относительная погрешность измерения глубины, расстояния ухода от оси и тока, не более..…………………….	± 2 %
Основная абсолютная погрешность измерения углов положения блока приемных антенн относительно горизонтальной плоскости (наклон, вращение) и относительно продольной оси трубопровода в плане, градус, не более ………..	1,0
Основная относительная погрешность измерения пути, не более..............................................................……………………...	± 1 %
Выходная мощность генератора, Вт, не менее......................	100
Скорость контроля, км/ч......................................................…..	до 5
Масса приемного блока, кг, не более ………………...………	4,0
Диапазон рабочих температур...........................................…..	от -20° до +50°С
Исполнение ……………………………………………….…….	пылебрызгозащи- щенное IP53 по ГОСТ 14254-96
Время непрерывной работы не менее…………………………	8 ч

В настоящее время разработан комплекс бесконтактной диагностики, позволяющий проводить одновременно геометризацию трубопровода в пространстве и выявление дефектов металла и изоляции. Это позволяет отказаться от предварительного трассирования трубопровода до проведения диагностических измерений, что повышает экономическую эффективность диагностирования, а также точность диагностирования технического состояния трубопровода за счет улучшения взаимной увязки наблюдений по различным признакам дефектов. Эффективность применения магнитометрических приборов может быть существенно повышена при разработке методики корреляции величины искажений магнитного поля с величиной и векторной направленностью повышения напряженно-деформированного состояния в местах выявленных дефектов, что позволит повышать достоверность расчетов их долговечности или более обоснованно подходить к назначению коэффициентов запаса в этих расчетах при использовании нормативных нагрузок. Рекомендации по областям применения и общие требования к аппаратуре и технологии волноводного УЗК, цифровой радиографии и ультразвукового контроля с применением преобразователей на основе фазированных решеток Рекомендации по областям применения и общие требования к аппаратуре и технологии волноводного УЗК Технология волноводного ультразвукового контроля основана на распространении по трубопроводу направленных ультразвуковых волн. Направленные ультразвуковые волны представляют собой упругие волны различной ориентации (продольные, крутильные), которые способны распространяться на значительные (до 150 метров) расстояния в металле труб без существенного затухания. Распространяясь в металле труб со скоростью ультразвука, волны формируют отклики в местах расположения дефектов, которые, возвращаясь к месту установки сенсора, конвертируются в электрические импульсы и анализируются оператором с применением уникальных программ обработки и интерпретации. В результате становится возможным быстрый и эффективный контроль трубопроводов в самых труднодоступных участках без остановки производственного процесса. К преимуществам применения волноводного УЗК относятся:

возможность контроля трубопроводов различных диаметров без снятия изоляции одним комплектом оборудования; снижение количества занятого персонала при относительно высокой скорости обследования; уменьшение энерго - и эксплуатационных затрат; отсутствие необходимости повышения давления в трубопроводе в случае замены волноводным УЗК акустико-эмиссионного контроля;

К недостаткам волноводного УЗК относятся:

резкое снижение диапазона инспекции при подземной прокладке трубопровода; необходимость использования УЗК-толщиномеров для точных измерений остаточной толщины стенки трубы.

Промышленное использование этого типа волн в целях диагностики труб стало доступно сравнительно недавно после разработки рядом компаний в Великобритании и США аппаратуры, способной эффективно генерировать и принимать указанные волны в трубах. При использовании крутильных волн схема диагностической установки выглядит аналогично приведенной на рисунке 12