Плагиат (1205458), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

трубопроводов основными ⁴⁰ из нагрузок являются ⁸³ внутреннее давление,

давление грунта, собственный вес труб и продукта, а из воздействий - ⁴⁰

14

температура, просадка и пучение грунта, давление оползающих ⁴⁰

Перечисленные выше воздействия напрямую связаны с геологическими процессами, и на разных участках трассы количество таких процессов может существенно разниться. Для нефтепровода ТС «ВСТО-II» в таблице 1 представлена информация (Сводный реестр ТС «ВСТО-II» за 2014 г.) о количестве участков с проявлениями геологических процессов, а наибольшее количество таких проявлений приходится на следующие процессы: затопление и заболачивание, овражную эрозию, речную эрозию.

Таблица 1.1

Количество участков с проявлениями геологических процессов Тип геологического процесса Количество участков

Наледи 19

Морозное пучение многолетнее 20 Осыпи и обвалы 24

ММГ 44

Термокарст 46

Просадочный грунт 60

Сейсмичность > 8 баллов 111 Морозное пучение сезонное 153 Речная эрозия 213

Овражная эрозия 328 Затопление и заболачивание 593 Итого 1611

Рисунок 1.1.1 Затопление и заболачивание

Рисунок 1.1.2 Овражная эрозия Рисунок 1.1.3 Речная эрозия

Продемонстрированные выше геологические процессы могут привести

к появлению непроектных нагрузок, действующих на нефтепровод, и к его оголению.

Рисунок 1.1.4 Оголение нефтепровода

Таким образом, подчеркивается необходимость совершенствования методов мониторинга технического состояния ЛЧ МН ТС «ВСТО-II» на участках с проявлениями геологических процессов.

1. Существующие внутритрубные инспекционные приборы и принципы диагностики

Большинство из существующих типов внутритрубных приборов направлены на обнаружение дефекта на стадии его развития:

• ультразвуковые дефектоскопы WM - для выявления коррозионных

дефектов, рисок, расслоений, дефектов геометрии, смещений сварных швов;

• магнитные дефектоскопы ³⁶ MFL - для выявления дефектов кольцевых

сварных швов и ³⁶ питтинговой коррозии;

• магнитные дефектоскопы TFI -

• ультразвуковые дефектоскопы CD - для выявления ³⁶ трещиноподобных

дефектов в металле трубы и сварных швах. ³⁶

Их работа снована на следующих принципах диагностики:

• MFL – метод магнитной диагностики, основанный на принципе регистрации утечки магнитного потока (Magnetic Field Liquid);

• WM – метод ультразвуковой диагностики, предназначенный для измерения толщины стенки (Wallthickness measurement);

• CD – метод ультразвуковой диагностики, предназначенный для

обнаружения и измерения трещин в стенке трубы и в продольных сварных швах (Crash Detector).

Так же существуют магнитные методы контроля, основанные на ⁵¹

принципе регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над

дефектами, или на определении магнитных свойств контролируемых изделий.

Магнитные методы контроля ¹⁰ классифицируют по способам регистрации

магнитных полей рассеяния или определения магнитных свойств

контролируемых изделий. ¹⁰

Магнитный контроль основан на индикации эффекта взаимодействия

магнитного поля с контролируемым объектом, изготовленным из

ферромагнитного материала. Если в намагниченном металле встречаются

области с дефектами-несплошностями, магнитная проницаемость которых

отличается от магнитной проницаемости основного металла, появляются

магнитные поля рассеяния, выходящие наружу. Индикация этих полей

позволяет получить информацию о дефектах.

Магнитный контроль проводится в приложенном или остаточном

магнитном поле. Выбор направления магнитного поля, а следовательно, и

способа намагничивания, зависит от ориентации дефектов. Магнитное поле

должно быть перпендикулярно направлению дефекта.

В магнитных приборах, используемых при проведении внутритрубной

дефектоскопии, индикация магнитных полей рассеяния осуществляется

специальными магниточувствительными датчиками, установленными на

упругих носителях и сканирующими внутреннюю поверхность трубопровода.

Показания датчиков преобразуются в электрические сигналы,

регистрируемые запоминающей системой прибора.

Намагничивание до полного насыщения стенки трубопровода

осуществляется мощными постоянными магнитами, установленными на

корпусе внутритрубного прибора. Замыкание магнитного потока на стенку

трубы производится через гибкие магнитопроводы.

Современные магнитные приборы высокого разрешения способны ⁶

выявлять как дефекты потери металла, вызывающие уменьшение толщины

стенки трубопровода, так и дефекты в сварных швах, определять, на какой

поверхности находятся дефекты потери металла — наружной или

внутренней. Размеры дефектов определяются по характеристикам магнитных

6

полей рассеяния

моделей.

Угловое положение зарегистрированных особенностей трубопровода

определяется с помощью маятниковой системы. Система измерения

пройденного расстояния основана на регистрации импульсов одометрических

колес.

Привязка дефектов производится к ближайшим точкам-ориентирам

(маркерным пунктам, задвижкам, вантузам), а также к ближайшим

поперечным кольцевым сварным швам. ¹³

Магнитный дефектоскоп представляет собой автономную

компьютерную диагностическую систему для обследования трубопроводов с

использованием метода магнитной дефектоскопии. Магнитная система,

входящая в состав дефектоскопа, осуществляет намагничивание участка

трубопровода с помощью постоянных магнитов и гибких проволочных

щеток.

Наличие трещин или дефектов, связанных с потерей металла (коррозия,

задиры), приводит к изменению величины и распределения магнитной

индукции вблизи дефекта. Для измерения магнитной индукции служат

3

датчики высокого и сверхвысокого разрешения,

щетками магнитной системы. ⁹

Первое кольцо датчиков, расположенное между полюсами магнитов,

образуют датчики двух типов — I и ¹⁰ III. Основную часть из них составляют

высокочувствительные индуктивные датчики типа I, ¹⁰ реагирующие только на магнитный поток рассеяния, обусловленный какими-либо особенностями,

дефектами стенки трубопровода. ²⁴

Рисунок 1.2.1 Принцип регистрации сигналов датчиками типа I ²⁴

Датчики типа ¹⁰ III, которых в 20 раз меньше, чем датчиков типа I, — ¹⁰ это датчики Холла, измеряющие абсолютное значение силы магнитного поля ^{21 21}

внутренней поверхности трубопровода. ²¹ Сигналы этих датчиков используются

для определения толщины стенки трубы. ⁵

Рисунок 1.2.2 Принцип регистрации сигналов датчиками типа ²⁹ III

На второй (приборной) секции магнитного дефектоскопа имеется

кольцо датчиков типа ¹⁰ II, аналогичных датчикам типа I, но обладающих

меньшей чувствительностью и реагирующих только на дефекты потери

металла, ^{10 5}

нижнюю часть блока датчиков этого типа встроены небольшие постоянные

магниты. Они создают локальное магнитное поле, сфера действия которого ²¹

позволяет обнаружить наличие особенностей только в области внутренней

поверхности стенки трубы. ²¹

Рисунок 1.2.3 Принцип регистрации сигналов датчиками типа ²⁹ II

По сигналам датчиков типа I и типа ⁵ II можно определить, на какой

поверхности — внутренней или наружной — находится дефект. ⁵

Опрос датчиков I и II ¹⁰ производится по сигналам одометрических колес через 3,3 мм и не зависит от скорости движения прибора в диапазоне рабочих

скоростей ¹⁰ магнитного дефектоскопа от 0,35 до 4 м/с. Датчики типа III

опрашиваются через каждые 100 мм дистанции. ¹⁰ Магнитный дефектоскоп

имеет бортовую систему записи данных, в состав которой входит счетчик

реального времени. Бортовое время магнитного дефектоскопа перед

прогоном синхронизируется со временем используемого при подготовке

персонального компьютера и с приборами маркерной системы —

маглоггерами. Маглоггеры, расставляемые в маркерных точках, реагируют на

магнитное поле, создаваемое прибором и регистрируют время его

прохождения. После прогона дефектоскопа информацию с маглоггеров

переписывают на компьютер и используют при обработке данных для

определения местоположения дефектов. ¹⁰

Физическая сущность метода магнитной дефектоскопии основана на ⁹

9

регистрации

Конструктивная схема внутритрубного магнитного дефектоскопа типа

MFL показана на рисунке 1.2.4. Магнитное поле, вектор которого направлен

по оси трубопровода создается мощными магнитами, установленными на

корпусе передней (магнитной) секции снаряда. Замыкание магнитного

контура между полюсами магнитов и стенкой трубопровода осуществляется

через гибкие магнитопроводы, выполненные в виде стальных щеток.

Для того чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение прибора

через сужения, датчики устанавливаются на упругих носителях, а сами

носители закреплены на «плавающих» кольцах, которые могут перемещаться

относительно корпуса прибора в радиальном направлении, приспосабливаясь

к геометрии трубопровода (например, в зоне односторонней вмятины).

Для трубопроводов диаметром 1020 мм и 1220 мм прибор выполняется

двухсекционным, для трубопроводов меньших диаметров – с количеством

секций три и более.

Секции соединены между собой буксировочными тягами с

универсальными шарнирами. ⁴

Рисунок 1.2.4 Магнитный дефектоскоп типа MFL

Передняя секция удерживается в центре трубы с помощью щеток

магнитного контура, а также поддерживающих колес, расположенных в

передней части корпуса равномерно по окружности, которые поджимаются к

стенке трубы с помощью пружин. Спереди и сзади секции расположены

манжеты, предназначенные для приведения в движение дефектоскопа. Вторая

секция дефектоскопа содержит систему обработки и записи данных, батареи. ⁴

На внешней части корпуса расположены: второе кольцо датчиков, датчики

температуры и дифференциального давления, элементы внешней

электроники. На передней и задней частях корпуса расположены

поддерживающие колеса, предназначенные для центрирования прибора в

трубе, сзади установлены также три одометрических колеса, которые

Характеристики

Список файлов ВКР