Бесконтактная Диагностика Технического Состояния Трубопроводов

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

Опыт применения бесконтактного магнитометрического метода диагностики трубопроводов

журнал ИНДУСТРИЯ
№2 (32) 2003г. стр.19
Валерий Павлович Горошевский, к. т. н., технический директор;
Светлана Сергеевна Камаева, к. т. н., генеральный директор,
Игорь Сергеевич Колесников, заместитель генерального директора

Задача оценки реального технического состояния трубопровода для обеспечения его высокой эксплуатационной надежности является весьма актуальной.

 Специфической особенностью трубопровода, как протяженной металлической конструкции, является то, что отдельные его участки могут как различаться конструктивно, так и располагаться в различных грунтовых условиях.

Например, магистральный или промысловый трубопровод, проложенный в Западной Сибири, может эксплуатироваться при наземной и подземной прокладках, а трубопроводы в Самарской области, среднем и южном Поволжье - проходить через участки засоленных грунтов. Старение и коррозионное разрушение металла трубопровода происходит не равномерно, а циклически, достигая в отдельные циклы скорости коррозии до 1 мм/год и относительного изменения механических свойств до 10-15%.

Задача оценки реального технического состояния трубопровода для обеспечения его высокой эксплуатационной надежности весьма актуальна. Существующие методы определения реального технического состояния трубопроводов либо трудоемки и малоэффективны (электрометрия, АЭД), либо не приемлемы по конструктивным особенностям трубопровода (внутритрубная дефектоскопия).

Особо следует отметить, что сегодня практически пет технических средств диагностирования, позволяющих реально оценивать состояние городских трубопроводных систем. Это связано с особенностью прокладки городских коммуникаций, сложностью доступа к трубам и тому подобными факторами.

За последние годы разработаны и совершенствуются более эффективные и перспективные методы оценки реального технического состояния металла трубопровода. Эти методы основаны на физическом явлении изменения магнитного поля конструкции, детали из ферромагнитных материалов (чугун, сталь) при изменении внутренних механических напряжений. Например, метод поиска и оценки степени опасности дефектов по изменению градиента магнитного поля в этой зоне (метод магнитной памяти металла). Метод достаточно эффективен и позволяет проводить обследование с высокой производительностью. В то же время, для выполнения работ при помощи этого метода требуется непосредственный контакт прибора с объектом диагностики.

Специалисты московской фирмы НТЦ "Транскор-К" разработали технологию и технические средства, позволяющие с высокой точностью определять дефекты металла трубопровода на удалении от его оси до 15 диаметров. Основным техническим средством данной технологии служит бесконтактный сканирующий магнитометр серии "СКИФ", тип МБС (МБС-03, МБС-04). Технические возможности магнитометров серии "СКИФ" обеспечивают выявление таких дефектов металла, как вмятины, гофры, задиры, продольные и поперечные трещины, расслоения, коррозионные дефекты на внутренней и наружной поверхностях стенки трубы. В процессе выполнения работ по диагностике осуществляется сканирование магнитного поля с тагом 0,25 м при прохождении оператора вдоль оси трубопровода, что позволяет оценить техническое состояние всего обследованного объекта. Опыт применения данной технологии показывает, что уровень выяв-ляемости опасных, недопустимых по НТД дефектов составляет не менее 90%, а из всей массы имеющихся дефектов выявляется порядка 70%. За 2000-2002 годы по тех-нологии НТЦ "Транскор-К" обследовано около 2500 км магистральных и промысловых трубопроводов диаметром от 114 мм до 1400 мм.

Так, при диагностировании в Якутии строящихся и действующих газопроводов диаметром 500 мм выявлены дефекты типа "гофра", трещины (см. фото) "задир", "вмятина", "трещиноподобный дефект", а также участки с локальными концентраторами механических напряжений. Минимальный размер выявленного дефекта типа "задир" составил по глубине 1,5 мм, по длине 50 мм. Минимальный размер дефекта типа "вмятина" - 85 мм по диаметру и 15 мм по глубине. Кроме того, в районе перехода через реку Вилюй (Якутия) по нижней образующей трубы (на пять часов) обнаружен трещиноподобный дефект протяженностью 400 мм и глубиной около 0.1 мм. Прямые измерения напряженности магнитного поля в зоне дефекта показали, что магнитный градиент превышал фоновые значения в 10,3 раза.

Обследование участка магистрального газопровода "Уренгой -Петровск" в районе КС "Ургалы" выполнено магнитометрическим методом после пропусков с интервалом в четыре года двух внутри-трубных дефектоскопов: ультразвукового и магнитного. Причем магнитометрическое обследование проводилось через два года после прохождения магнитного снаряда-дефектоскопа. По результатам магнитометрического обследования определены координаты дефектов металла и при контрольном шурфовании выявлены локальные коррозионные дефекты глубиной до 1,2 мм. Между тем, по итогам внутритрубной дефектоскопии на этих участках дефекты не зафиксированы.

Наиболее эффективно и обосновано применение бесконтактного магнитометрического метода при определении реального технического состояния промысловых трубопроводов, так как АЭ-диагносгика практически не дает достоверных данных, а внутритрубная дефектоскопия не применима по конструктивным особенностям этих трубопроводов. Опыт обследования более 500 км промысловых трубопроводов диаметром от 89 до 520 мм показывает, что выявляется порядка 80% механических и 65-70% коррозионных дефектов, включая внутреннюю ручейковую коррозию. Основная трудность, с которой приходится сталкиваться при магнитометрическом обследовании промысловых трубопроводов, заключается в определении оси диагностируемого трубопровода.

В ОАО ВНИИСТ разработана инструкция по проведению диагностики трубопроводов бесконтактным магнитометрическим методом, а фирмой ООО НТЦ "Транскор-К" создан комплекс приборов для реализации метода. Это магнитометры серии "СКИФ", трассоискатели типа "Поиск - А/03" и компактные одометры "Ода". Технические возможности трассоискателя позволяют определять ось трубопровода на глубине до 30 диаметров, а метод измерения пройденного пути, используемый в магнитометре, заложен в одометре.

Читайте также