Результаты испытаний дефектоскопа

Разработанный комплекс поисковой аппаратуры («А2075 SoNet», «А1550 IntroVisor», «Вектор 2008») был испытан в работе как на тестовых образцах труб, так и в реальных условиях на трубопроводе в процессе его переизоляции.

Результаты испытаний «А2075 SoNet» на тестовой трубе диаметром 1420 мм с искусственно нанесенными моделями дефектов и естественными дефектами приведены на рис. 4 и в таблице, где даны расшифровка полученных образов и выводы об обнаружении дефектов. Труба находится на территории опытно-экспериментальной базы (ОЭБ) ООО «ВНИИГАЗ». В верхней части рис. 4 показана схема расположения дефектов и моделей дефектов в тестовой трубе. Под схемой расположена сканограмма этой трубы с образами дефектов в виде пятен. Ось X на схеме и сканограмме направлена вдоль оси трубы и проградуирована в метрах. Ось Y (на сканограммах ось Z) направлена по окружности трубы и имеет деления, соответствующие 12-ти часовой системе с началом отсчета от верхней образующей трубы. Направление отсчета по оси Y выбрано по часовой стрелке при виде на торец трубы.

Видно, что положения дефектов и моделей на схеме и сканограмме достаточно хорошо совпадают. Сдвиг всех образов сканограммы вниз по оси Y относительно схемы приблизительно на 0,5 ч вызван тем, что траектория движения сканирующего устройства была проложена не точно по верхней образующей трубы, а в положении 11,5 ч. Также видно, что сосредоточенные дефекты в виде сверлений диаметром 10 - 15 мм на глубину около половины толщины стенки лежат на пороге обнаружения. Поперечный пропил длиной 260 мм не обнаружен вследствие того, что для ультразвуковой волны, распространяющейся вдоль него, его начало и конец представляют собой неоднородности малых волновых размеров. В то же время все продольные дефекты в стенках трубы, КРН и продольный пропил хорошо видны на сканограмме.

Сканограмма получена при сканировании одношовной трубы диаметром 1420 мм, бывшей в длительной эксплуатации и вырезанной из трубопровода по причине появления в ней КРН. Труба находится на территории ДОАО «Оргэнергогаз». В ней обнаружены две зоны КРН и множество очагов язвенной коррозии. Первая зона КРН  содержит трещины с максимальной глубиной 2 мм. Глубина трещин после их обнаружения прибором «А1550 IntroVisor» была измерена обычным дефектоскопом. Раскрытие трещин настолько мало, что их почти не видно на поверхности трубы. Эта зона имеет координаты 6,75 м по оси X (по дальности от начала сканирования) и 0,5 м по оси Z (по окружности трубы). Вторая зона КРН - цепь раскрывшихся трещин общей протяженностью около 150 мм и максимальной глубиной 7 мм. Ее координаты: 9,75 м по дальности и 0,7 м по окружности трубы. На сканограмме виден также образ продольного сварного шва - 1,55 м по окружности.

Две продольные красные линии (0 и 2,3 м) соответствуют началу и концу зоны контроля.

Испытания сканера-дефектоскопа «А2075 SoNet» в реальных условиях были проведены на линейном участке газопровода диаметром 1220 мм недалеко от г. Ухта. При этом исследовалось влияние качества зачистки трубы, остатков прайма, дождя и снега, прилипшего грунта на результаты контроля. Кроме того, была оценена помехоустойчивость прибора при контроле в условиях акустических и электромагнитных помех от работающей зачистной машины.

На рис. 7 показана сканограмма бездефектного участка трубопровода без изоляции с выбоиной на поверхности, получившейся, видимо, от удара металлическим трубозахватом. Длина выбоины 15 мм, ширина 5 и глубина 3 мм. Она отклонена от продольной оси трубы примерно на 30°. Образ выбоины на сканограмме хорошо виден в зоне с координатами 1,3 - 1,4 м по дальности и 0,39 м по окружности трубы.

Образы продольных сварных швов - в положениях 0,75 и 1,25 м по окружности. Прерывистые красные полосы в нижней части сканограммы - образы сигналов, обошедших вокруг трубы. Все дефекты, обнаруженные при испытаниях сканера-дефектоскопа «А2075 SoNet», были детально просмотрены с помощью томографа «А1550 IntroVisor», а их параметры были измерены. На рис. 8 приведена томограмма стенки (толщиной 17,2 мм) трубы магистрального газопровода диаметром 1420 мм с коррозионной трещиной глубиной 10 мм. Вертикальная ось координат на томограмме - ось глубин, а горизонтальная ось совпадает с продольной осью апертуры антенной решетки томографа. Контроль выполнен антенной решеткой поперечных волн на частоте 4 МГц. Образ трещины на томограмме расположен на расстоянии 26 мм от начала координат, совпадающего с центром апертуры антенной решетки. Трещина отображена двумя пятнами красного цвета (рис. 8). Верхнее пятно вызвано сигналом от уголкового отражателя, образованного устьем трещины и внешней поверхностью трубы. Нижнее пятно на глубине 10 мм - результат дифракции ультразвука на вершине трещины. Промежуточные точки трещины не видны вследствие зеркальной для ультразвука внутренней поверхности трещины, не дающей обратного отражения сигналов по траекториям, совпадающим с траекториями распространения зондирующих сигналов. Как видно, реальную высоту трещины оператор может измерить прямо по экрану прибора, не прибегая к сканированию антенной решеткой в перпендикулярном к трещине направлении. Следует заметить, что данная томограмма реконструирована с использованием как прямого ультразвукового излучения, так и отраженного от донной поверхности стенки трубы.

Испытания подтвердили эффективность предложенных решений и продемонстрировали высокую чувствительность аппаратуры, ее стабильную работу в условиях воздействия широкого спектра неблагоприятных факторов, помехоустойчивость и возможность контроля на расстояниях до 10 м от зачистной машины, надежность и достаточный запас прочности механических и электронных узлов.

Созданный сканер-дефектоскоп хорошо совместим с оборудованием, использующимся в процессе переизоляции трубопровода, и может быть внедрен в технологическую цепочку. Его сканирующее устройство должно двигаться непосредственно за зачистной машиной на расстоянии 30 - 40 м от нее. Тогда воздействия шума и праймовой пыли на технику и оператора будут минимальными.

Заключение

1. В результате исследований предложено инновационное сочетание методов НК для проведения диагностики трубопроводов при их переизоляции «А1550 IntroVisor» при использовании и разработаны технические средства, фазированных антенных решеток, ра- обеспечивающие комплексное решение этой проблемы.

2. Разработан мобильный ультра-звуковой сканер-дефектоскоп «А2075 SoNet,предназначенный для контроля основного металла тела трубы с производительностью до шести погонных метров в минуту без применения контактных жидкостей.

3. Оперативная проверка подозрительных областей, выявленных сканером-дефектоскопом, может выполняться с помощью ручного многоканального вихретокового дефектоскопа «Вектор 2008», позволяющего визуализировать и локализовать расположение стресс-коррозионных трещин.

4. Задача измерения глубины стресс-коррозионных трещин успешно решается ручным ультразвуковым томографом «А1550 IntroVisor» при использовании фазированных антенных решеток, работающих на поперечных волнах.

5. Практическая работа комплекса созданной дефектоскопической аппаратуры подтвердила эффективность предложенных методов, работоспособность аппаратуры в сложных климатических и эксплуатационных условиях и показала возможность включения комплекса в технологическую цепочку переизоляции трубопроводов.

6. При определенной доработке и совершенствовании разработанных технических средств они позволят повысить достоверность диагностики трубопроводов и качество ремонтных работ при капитальном ремонте, что неизменно повлечет за собой повышение эксплуатационной надежности трубопроводов.



Просмотров: 763

Дата: Вторник, 21 Августа 2012

Новости