Бесконтактная Диагностика Технического Состояния Трубопроводов

Неразрушающий контроль - магнитная томография трубопроводов!
  • Homepage in English
  • Homepage in Russian
  • Homepage in Spanish

Новые подходы к диагностическому обследованию трубопроводных систем

журнал ИНДУСТРИЯ
№1 (39) 2005г. стр.16
Валерий Павлович Горошевский, к. т. н., технический директор;
Светлана Сергеевна Камаева, к. т. н., генеральный директор,
Игорь Сергеевич Колесников, заместитель генерального директора

До недавнего времени только данные внутритрубной дефектоскопии являлись основой для назначения объемов и очередности ремонта трубопроводов с дефектами. Мировой опыт свидетельствует, что для практических целей проведение диагностики состояния металла на основе выборочных вскрытий участков трубопроводов неэффективно. Традиционные электрометрические измерения не позволяют получить достоверную информацию о состоянии трубопровода по всей длине и прогнозировать его надежность. В нашем журнале (№№2,4/2003; №1/2004) уже рассказывалось об уникальной отечественной технологии бесконтактного магнитометрического обследования трубопроводов прибором СКИФ МБС-04, представляющий альтернативу внутритрубной дефектоскопии. Технология и приборы бесконтактного магнитометрического метода обследования подземных трубопроводов, защищены патентными документами РФ и удостоены диплома и Золотой медали XXV// Салона изобретений в Женеве (Швейцария, май, 1999). За последние два года технология была представлена и получила награды на выставках: "Дефектоскопия-2002" в Барселоне (Испания), Салон промышленной собственности "Архимед-2004" (Москва. Разработки награждены медалью и дипломом "За лучшую отечественную разработку в области диагностики трубопроводных систем" 2-ой специализированной выставки "Трубопроводные системы. Ремонт. Реконструкция. Строительство" (ВВЦ, ноябрь 2003) и дипломом мэра Москвы Ю. Лужкова на V Форуме "Высокие технологии XXI века -2004".

Проблемы дефектоскопии трубопроводов

Оценка реального состояния трубопроводов различного назначения входе их эксплуатации является весьма актуальной. Состояние трубопроводов для повышения их надежности требует своевременной оценки их работоспособности, выявления локальных аварийных участков и осуществления их ремонта.

Специфической особенностью прохождения трубопроводных магистралей является то, что отдельные участки могут отличаться как по конструкции, так и по способу размещения - воздушные, наземные, подземные, подводные и т.п. Различаются и среды, в которых расположены трубы - различные по свойствам грунты, пресные или соленые воды. Природно-климатические условия по-разному влияют на старение и скорость коррозионного разрушения металла труб одного и того же трубопровода. 8 иных условиях скорость коррозии металла достигает 1 мм/год, а относительное изменение механических свойств может достигать 10-15 %.

Основные затруднения общепринятого способа технического диагностирования - внутритрубной инспекции с применением снарядов-дефектоскопов, связаны с невозможностью их использования на довольно обширном количестве трубопроводных систем из-за конструктивных особенностей последних. Это обусловлено отсутствием снарядов-дефектоскопов для всех диаметров существующих трубопроводов, а также технической неподготовленностью последних, в частности, городских, старой постройки, трубопровводов-отводов.
За последние годы разработаны и совершенствуются более эффективные и перспективные методы неразрушающего контроля, в частности, магнитного.

Один из таких методов основан на физическом явлении изменения магнитного поля конструкции или детали при повышении внутренних механических напряжений, связанных с развивающимися в ферромагнитном материале (чугун, сталь] деформациями. Этот метод выявления и оценки степени опасности развития дефектов по изменению градиента магнитного поля в зонах концентрации напряжении известен как метод магнитной памяти металла. Метод достаточно эффективен и производителен, но требует непосредственного контакта приборов с контролируемой поверхностью, что вызывает те же дополнительные материальные и временные расходы по вскрытию трубопроводов, что и традиционные методы неразрушающего контроля.

Диагностика трубопроводов городского хозяйства

Современный этап развития трубопроводных систем России характеризуется повышением требований к их надежности и к экономичности диагностирования и обслуживания.
Следует отметить, что сегодня практически нет средств диагностики для реальной оценки состояния городских коммуникаций. Выборочное вскрытие участков городских трубопроводов и контроль в отдельных точках не в состоянии достоверно выявить конкретные коррозионные и иные дефекты, то есть не позволяют получить истинную информацию о состоянии металла по всей длине трубопровода и, следовательно, прогнозировать его надежность.

Наследие крупных городов - запутанная система прокладки труб, наличие бездействующих ниток, совмещение в одних траншеях или коридорах различного вида трубопроводов и кабелей, различное время их прокладки. Характерными особенностями городских условий эксплуатации трубопроводов являются также: нестабильность режимов транспортировки во времени, высокая агрессивность среды (как внешней, так, зачастую, и внутренней], трудность инструментального контроля агрессивных факторов среды, сложность прогнозирования развития дефектов труб в реальных условиях эксплуатации, отсутствие надежной системы оценки риска аварийного отказа. Все эти факторы, естественно, по-разному влияют на появление и прогрессирование дефектов трубопроводов коммунальных систем, что чаще всего проявляется в аварийных ситуациях. Не маловажным является и отсутствие систематизированных баз данных по предшествующим обследованиям трубопроводов.

Проведение эффективной реформы ЖКХ невозможно без полной картины реального технического состояния трубопроводных систем каждого городского объекта, промышленного предприятия, района и мегаполиса в целом. От этого зависит не только бесперебойная подача воды, тепла, газа и т.п., но и безопасность людей - своевременно проведенная диагностика и необходимый ремонт позволят предотвратить возможные техногенные катаклизмы, вызванные авариями трубопроводных систем.
Эти мероприятия могут быть выполнены при переходе от традиционной системы технического обслуживания оборудования (регламентной, планово-профилактической и по факту "утечки" или потери герметичности] к полной ресурсосберегающей системе обслуживания с учетом фактического технического состояния. Все это позволит не только повысить надежность трубопроводных систем, но и снизить затраты на поддержание их работоспособности, а также оптимизировать технологические процессы эксплуатации трубопроводов.

Специалисты московской фирмы НТЦ "Транскор-К", разработавшие бесконтактный магнитометрический метод дефектоскопии трубопроводов, успешно развили свою технологию и технические средства для городских условий, чтобы получить коррозионный прогноз на основе мониторинга роста дефектов. Бесконтактный магнитометрический мониторинг лежит в основе альтернативных способов диагностирования реального технического состояния трубопроводных городских систем, когда отсутствует возможность применения традиционной внутритрубной дефектоскопии.
 Метод регламентирован нормативным документом, согласованным с Госгортехнадзором. Преимуществом этой диагностической технологии является выявление дефектов, таких как вмятины, гофры, задиры, продольные и поперечные трещины, расслоения, коррозионные дефекты внутренней и наружной поверхности стенки трубы, без вскрытия, на значительном удалении от объекта обследования.

Специально для городских условий начато производство трассопоисковых приборов нового поколения: ПОИСК-АМС; ПОИСК-ЗМ, позволяющих осуществлять дифференцированный поиск труб, расположенных на расстоянии 0,4 м. в совместных коридорах.
Обобщение и применение отечественного и зарубежного опыта в вопросах инновации бесконтактной магнитной технологии послужит повышению надежности и эффективности эксплуатации объектов городских трубопроводных систем. Ввиду высокой технологичности метода появляется реальная возможность ведения интерактивной базы данных мониторинга коррозии и диагностики технического состояния каждого городского объекта.

Инновации подтверждаются результатами

За два последние года технология бесконтактного магнитометрического обследования металлических сооружений с применением разработанных приборов, прошла широкомасштабную промышленную апробацию на объектах ОАО "Газпром" (ООО "Баштрансгаз", ОАО "Томскгазпром", ОАО "Якутгазпром", ОАО АК "Транснефтепродукт"; АК "Узтрансгаз" общей протяженностью более 5000 км.
 По результатам обследования на объектах основного заказчика 2003 года - АК "Узтрансгаз" (более 6000 км] - был разработан и утвержден Заказчиком и органами Госгортехнадзора Республики Узбекистан нормативный" документ. На его основе составлен план капитального ремонта магистральных газопроводов, с высоким экономическим эффектом за счет отсутствия затрат на подготовительную работу к пропуску через трубопровод снарядов-дефектоскопов. Абсолютное большинство дефектов (93 %] в 52 контрольных шурфах было идентифицировано. Среди них преобладали дефекты металла, связанные с локальной коррозией под отслоившимся изоляционным покрытием. Подобный тип коррозии принципиально не выявляется традиционным электрометрическим методом. Из выявленных дефектов 36 % подлежали немедленному ремонту. На промысловых трубопроводах нефтяных компаний НК "ЮКОС", "Татнефть", "Северная нефть" в развитии применения полученного опыта, проведено опробование современного варианта трассопоискового оборудования серии ПОИСК.

Эта серия позволяет, с одной стороны - трассировать ось и определять глубину залегания магистральных и промысловых трубопроводов различного назначения на переходах: через водные преграды (дюкерные переходы); расположенных в шельфовых зонах (обычно заглубленных в дно); на сильнопересеченной местности. А с другой стороны - обеспечивать диагностическое обследование состояния этих трубопроводов.

Разработке эффективных технологических схем и методов организации диагностических обследований, их техническому оснащению в настоящее время НТЦ "Транскор-К" придает приоритетное значение. По мнению специалистов, для успешной эксплуатации трубопроводов при проверках эффективности противокоррозионной защиты необходим регулярный пересмотр вопросов, связанных с коррозионным прогнозом. Переход к новой системе эксплуатации "по фактическому состоянию" основан на достоверной диагностике.

В последние годы среди основных причин аварий трубопроводных систем, транспортирующих нефть и газ, преобладают те, что связаны с естественным старением трубопроводной сети России, в значительной части выработавшей свой ресурс. Прогресс в обеспечении надежности трубопроводного транспорта в реальных условиях эксплуатации будет обеспечен только широкомасштабным внедрением новых эффективных методов диагностики и ремонтновосстановительных мероприятий, и современной методической и технической нормативной базой, регламентирующей эти вопросы.

Читайте также