Patent RU-117186-U1 (RU)
Title: Многосекционный внутритрубный магнитный дефектоскоп
IPC: G01N27/00
Filed: 2012-02-09
Granted: 2012-06-20
Abstract: Область применения. Полезная модель относится к внутритрубному магнитному контролю состояния стенок и сварных швов нефтегазопроводов путем пропуска внутри обследуемого трубопровода многосекционного диагностического снаряда, записи в бортовом компьютере измеренных магнитных величин и последующего определения параметров состояния трубопровода по накопленным данным. 
     Многосекционный внутритрубный магнитный дефектоскоп содержит последовательно соединенные между собой с помощью сцепного устройства секции, каждая из которых включает шасси с несущим цилиндрическим корпусом из магнитомягкого материала, на концах которого установлены опорно-двигательные элементы. На корпусе каждой из секций крепятся намагничивающая система, выполненная в виде намагничивающих поясов из радиально намагниченных постоянных магнитов, один полюс которых закреплен за корпусе, а на втором полюсе которых установлены щетки из магнитомягкого материала, контактирующие с внутренней поверхностью трубы и измерительная система, выполненная в виде измерительного пояса из датчиков магнитного поля. Состав (сборка) содержит пять секций установленных в следующей порядке. 
     Секция определения профиля трубопровода, содержащая намагничивающую систему из двух намагничивающих поясов, намагниченных радиально и однонаправлено, которые создают между корпусом и стенкой трубопровода стабильную, не меняющуюся при движении устройства разность магнитных потенциалов, при этом поверхность корпуса-ярма и внутренняя поверхность трубы становятся эквипотенциальными поверхностями, магнитные потоки при этом не должны вводить материалы трубы, корпуса и щеток в область технического насыщения, и измерительную систему, причем один измерительный пояс жестко закреплен на заданном расстоянии от корпуса, а другой подпружинен к внутренней поверхности трубы. 
     Секция магнитной дефектоскопии с продольным намагничиванием, содержащая намагничивающую систему из двух поясов с радиальным и разнонаправленным намагничиванием, которые намагничивают стенки трубопровода между намагничивающими поясами до состояния технического насыщения продольно по направлению S-N по ходу движения и измерительный пояс, из подпружиненных к внутренней поверхности трубы из чередующихся между собой датчиков, измеряющих компоненту магнитного поля Н х  вдоль образующей труб и датчиков, измеряющие угол α, между вектором направления магнитного поля и образующей трубы. 
     Секция определения напряженно-деформированного состояния трубопровода содержит намагничивающую систему, выполненную в виде двух намагничивающих поясов с радиальной и разнонаправленной намагниченностью, создающих между намагничивающими поясами продольное намагничивание стенки трубопровода по направлению S-N по ходу движения слабым магнитным полем, и измерительную систему, установленную между намагничивающими поясами и выполненную в виде подвижного измерительного пояса из датчиков магнитного поля, подпружиненных к стенке трубы, которые измеряют тангенциальную составляющую магнитного поля Н х  вдоль образующей трубы 
     Секция магнитной дефектоскопии с поперечным намагничиванием, содержит намагничивающую систему, выполненную в виде двух намагничивающих поясов, причем каждый из намагничивающих поясов разбит на магнитные модули поперечного намагничивания, образованные двумя разнополярными блоками, в межполюсном пространстве которых выполнена измерительная зона, магнитные модули с разнонаправленным намагничиванием в измерительной зоне, чередуясь, равномерно расположены по периметру намагничивающего пояса и смещены относительно магнитных модулей другого намагничивающего пояса на уголπ/n, где n - количество магнитных модулей в намагничивающей поясе, в измерительной зоне установлены подпружиненные к стенкам трубы, чередующиеся между собой датчики магнитного поля, измеряющие компоненту магнитного поля Н у  перпендикулярную образующей трубы, и датчики направления магнитного поля, измеряющие угол α, между направлением вектора магнитного поля и направлением перпендикулярным образующей трубы 
     Секция размагничивания содержит как минимум один намагничивающий пояс, состоящий из равномерно расположенных по окружности намагничивающих полюсов, выполненных клинообразными. Количество полюсов выбирают в зависимости от толщины трубы и минимальной остаточной намагниченности, до которой необходимо ее размагнитить. 
     Секция определения профиля трубы распознает такие параметры трубы как овальность, вмятины. Секция магнитной дефектоскопии с продольным намагничиванием определяет наличие поперечно протяженных дефектов трубопровода и их параметров. Секция магнитной дефектоскопии с поперечным намагничиванием позволяет определить наличие продольно протяженных дефектов трубопровода и их параметров, таких как глубина, длина и ширина. Компьютерная обработка результатов измерений трех вышеперечисленных секций позволяет выявить дефекты с различной ориентацией, а также идентифицировать дефекты на внутренние и внешние. 
     Следующая секция определяет напряженно-деформированного состояния трубопровода в слабых магнитных полях. Для создания определенного и стабильного слабого магнитного поля используется двойное перемагничивание с использованием магнитной системы предыдущей секции магнитного дефектоскопа с продольным намагничиванием. 
     Секция размагничивания трубы осуществляет размагничивание трубопровода и тем самым устраняет влияние прохождения многосекционного магнитного дефектоскопа на последующие сварочно-ремонтные работы. 
     Заявляемый многосекционный магнитный дефектоскоп позволяет достоверно диагностировать продольные и поперечные дефекты, различать внутренние и внешние дефекты стенок трубопровода, контролировать состояние профиля трубопровода (изменения внутреннего диаметра, эллипсность, вмятины и вспучивания) и определять напряженно-деформированное состояние стенок трубопровода. 
     1. п.ф. и., 4 ил.