51_patent_EAD_2008129420 (1033219), страница 2
Текст из файла (страница 2)
для получения количественных показателей с помощью ВИМС- анализа (являющегося качественным методом) необходимо проводить калибровку установки ВИМС- анализа с помощью имплантации ионов водорода (дейтерия) по заданной программе в один из исследуемых образцов. Последовательность отделения от пластины элементов длиной 1, шириной Ь и толщиной 6, подвергаемых ВИМС-анализу выбирается такой, чтобы: -результат анализа концентрации водорода Ср (х,1), растворенного на ~ лубине х от поверхности, обдуваемой потоком транспортируемого газа в момент времени 1, отсчитывался от момента начала эксплуатации трубы; -результат был учтен в компьютерной системе обработки и накопления результатов эксплуатации газопровода; -каждый очередной результат ВИМС-анализа элемента, опирающийся на показатели х, ~, сравнивался с результатами текущей оценки коэффициента диффузии ьз и теоретического расчета Ср (х,1), по формуле (необходимо без ссылки на источник вставить указанную формулу и расшифровку всех входящих в нее элементов) ВИМС-анализ реализован в пластине на глубине б от 0,1 до 1,0 микрон, при этом пластина состоит из двух частей: левой (б =0,0 - 0,1 мкм)- отражающей результат наводораживания при резке образца на элементы, и правой (б = 0,1- 1,0 мкм), учитывающей влияние потока газа на материал трубопровода в течение времени эксплуатации К Суммарный график, отражающей результат наводораживания материала трубопровода за время г и показанный на фиг.3, должен быть учтен уравнением нестационарной диффузии (вторым законом Фика) по формуле где: С„„,н - концентрация атомов водорода в первом монослое сорбата; С, - начальная концентрация водорода в объеме металла; Х> - коэффициент диффузии; х - расстояние от поверхности вглубь металла; ~- время Способ диагностики материала труб магистральных газопроводов позволяет методически обоснованно за 20-30 лет эксплуатации трубопровода поштучно отделяя от исходного образца анализируемые «элементы» 1.
2, 3, 4 (см фиг.1) провести 50-200 последовательных анализов, и, постепенно используя и обрабатывая накопленные результаты, с помощью современных методов нанотех пологий, прецизионной механической обработки и компьютерных расчетов на атомно - молекулярном уровне получать: - Со (х, 1) - распределение концентрации водорода растворенного на интересующей нас глубине х от внутренней поверхности газоопровода в любой момент времени после начала эксплуатации.
Глубина диффузии и распределение концентрации атомов водорода вдоль оси х которые очень медленно меняются со временем, согласно уравнению нестационарной диффузии (второму закону Фика), Постоянная диагностика этих параметров позволяет постоянно контролировать прочностные параметры материала газопровода и предсказывать момент наступления катастрофических последствий. Результаты компьютерной обработки получаемых текущих измерений, характеризующих процесс наводораживания материала трубы могут стать составной частью данных для комплексного анализа и прогноза технического состояния линейной части магистрального газопровода.
ю Формула изобретения Способ определения остаточного ресурса металла магистрального газопровода, заключающийся в том, что вырезают пластины из металла газопровода, например из труб аварийного запаса, проводят их испытание и последующее исследование, по результатам которого определяют остаточный ресурс материала магистрального газопровода, отличающийся тем, что вырезают не менее 3-х пластин, одну из которых используют в качестве эталонного образца, а другие устанавливают внутрь магистрального газопровода в местах доступных для периодического доступа, например на газоперекачивающих станциях,, далее в период проведения планово-предупредительного ремонта извлекают одну из пластин, снимают с ее поверхности, обращенной внутрь газопровода, слой толщиной 0,1-0,12 от толщины пластины и проводят анализ распределения концентрации атомов водорода по толщине в эталонном и полученном элементе извлеченной пластины с определением коэффициента диффузии атомов водорода, при следуюгпем планово- предупредительном ремонте исследованную пластину возвращают назад внутрь трубы газопрповода, а другую пластину извлекают и аналогичным образом срезают последующий слой толщиной 0„1-0,12 от толщины пластины и проводят анализ в полученном элементе пластины распределения концентрации атомов в1эдорода с определением коэффициснта диффузии атомов водорода и таким образом последовательно, повторяя описанные операции, определяют зависимость изменения концентрации атомов водорода по толщине пластин от момента начала эксплуатации газопровода и на основании полученных результатов определяют прочностные парамегры материала трубы газопровода, на основании которых определяют остаточный ресурс материаламагистрального газопровода.
Реферат Способ определения остаточного ресурса металла магистрального газопровода Изобретение относится к области диагностики линейной части распределительных и магистральных газотранспортных систем, основано на использовании панотехнологий и может быть использовано при оценке остаточного ресурса металла магистрального трубопровода, работающего в условиях длительного воздействия постоянных и переменных нагрузок. Способ определения остаточного ресурса металла магистрального газопровода, заключается в том, что вырезают пластины металла газопровода, например из труб аварийного запаса, проводят нх испытание и последующее исследование, по результатам которого определяют остаточный ресурс материала магистрального газопровода, при этом вырезают не менее 3-х пластин, одну из которых используют в качестве эталонного образца, а другие устанавливают внутрь магистрального газопровода в местах доступных для периодического доступа, например на газоперекачивающих станциях,, далее в период проведения планово-предупредительного ремонта, извлекают одну из пластин, снимают с ее поверхности, обращенной внутрь газопровода, слой толщиной 0,1-0,12 от толщины пластины и проводят анализ распределения концентрации атомов водорода по толщине в эталонном и полученном элементе извлеченной пластины с определением коэффициента диффузии атомов водорода, при следующем планово- предупредительном ремонте исследованную пластину возвращают назад внутрь трубы газопровода, а другую пластину извлекают и аналогичным образом срезают последующий слой толщиной 0,1-0,12 от толщины пластины и проводят анализ в полученном элементе пластины распределения концентрации атомов водорода с определением коэффициента диффузии атомов водорода и таким образом последовательно, повторяя описанные операции, определяют зависимость изменения концентрации атомов водорода по толщине пластин от момента начала эксплуатации газопровода и на основании полученных результатов определяют прочностные параметры материала трубы газопровода, на основании которых определяют остаточный ресурс материала магистрального газопровода.
В результате достигается повышение достоверности оценки остаточного ресурса металла магистрального трубопровода в процессе его эксплуатации. Способ определения остаточного ресурса металла магистрального газопровода Фиг.1 Способ определения остаточного ресурса металламагистрального газопровода 1 2 3 4 5 глубина, мкм Способ определения остаточного ресурса металла магистрального газопровода Фиг.З .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
