Магнитная томография трубопроводов: новые перспективы

ДИАГНОСТИКА

и.с. колесников, ООО НТЦ «Транскор-К»

магнитная томография трубопроводов: новые перспективы

Диагностирование технического состояния стальных трубопроводов, не подлежащих внутритрубной дефектоскопии, — по-прежнему весьма сложная проблема обеспечения энергетической безопасности. Таких объектов достаточно много: трубопроводы компрессорных и перекачивающих станций нефтегазовой отрасли, трубопроводные сети городского коммунального хозяйства и газораспределительные системы, старые трубопроводы, не оборудованные камерами пуска-приема. Для подобных объектов при отсутствии контроля на всем протяжении проблематичен даже первый шаг оценки состояния — выявление дефектов металла (собственно дефектоскопия).

Кроме того, для обеспечения безопасной эксплуатации трубопроводов необходима информация о напряженно-деформированном состоянии объекта: распределении механических напряжений, направлении и уровне воздействия на трубопровод внешних сил (на оползневых и карстовых участках, русловой части водных переходов, переходов через болота и т.п.), а также после экскавации грунта в процессе ремонта, при переизоляции и т.п. [1]. Современные численные методы оценки механических напряжений пока не получили широкого распространения ввиду многообразия реальных условий эксплуатации [2], что подчеркивает ценность предлагаемого инструментального метода бесконтактного магнитного контроля. Для решения задачи оценки технического состояния трубопроводов в сложных условиях разработана технология магнитной томографии (№ 11/2004; № 2/3/2005 наших журналов), основанная на бесконтактной регистрации магнитного поля трубопровода без его вскрытия и нарушения режима эксплуатации приборами типа МБС «СКИФ». При последующем программном анализе параметров магнитных аномалий определяется относительное изменение уровня механических напряжений по длине трубопровода и ранжирова-

Рис. 1. Дефекты металла газораспределительных и тепловых сетей России:

а) вмятины, б) локальная коррозия под отслоившимся покрытием; в) трещины в области вмятин и в околошовной зоне

28 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

\\ № 4 \\ апрель \ 2006

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 4 \\ апрель \ 2006

Рис. 2. Обследование напряженно-деформированного состояния и дефектности металла трубопроводов Аргентины

—S—- .А

Рис. 1. Дефекты металла газораспределительных и тепловых сетей России: г) недопустимые дефекты сварных соединений; д) брак строительно-монтажных работ.

ние дефектных участков по степени опасности. Рассмотрим ряд конкретных примеров из нашей практики. При обследовании газораспределительных трубопроводов, а также тепловых сетей России было установлено, что технология выявляет как дефекты металла разных типов, так и недопустимый по современным нормам брак строительно-монтажных работ (рис. 1). Метод показал свою результативность на сложных объектах Аргентины, где одной из задач обследования, помимо выявления дефектов металла, являлось указание аномалий напряженно-деформированного состояния (рис.2). Магистральные газопроводы России, где дефекты металла успешно выявляются путем внутритрубной инспекции, также не свободны от подобных проблем. В качестве примера можно привести найденную с использованием

Рис. 3. Аномалия НДС, сопряженные с трещиноподобным или коррозионным дефектами на внутренней части кривой холодного гнутья: а) выявлено прибором МБС СКИФ; б) численное моделирование (рис. из книги [2]).

магнитной томографии аномалию НДС, сопряженную с протяженным трещиноподобным дефектом металлургического происхождения внутренней зоны участка холодного гнутья (рис. За). Как показано численными методами, на участках с повышенными механическими напряжениями подобные дефекты являются весьма опасными практически независимо от геометрических размеров. В частности, коррозионный дефект на внутренней части кривой холодного гнутья выделен как опасный путем расчета НДС вычислительной технологией PipEst (рис 3б, из книги 2). Бесконтактная магнитометрия уверенно указывает и другие опасные аномалии механических напряжений, в частности зоны потери устойчивости трубопровода. Например, в шурфе выявлено изменением геометрии газопровода (излом трубы и защемление пригру-зом), что невозможно выявить путем внутритрубных обследований (рис. 4).

Рис. 4. Потеря устойчивости газопровода

опасность труда в промышленности, 2005, № 2. с. 59-62 2. Селезнев В.Е., Алешин В.В., Пря-лов С.Н. Основы численного моделирования магистральных трубопроводов / М, «Комкнига»: 2005, 496 с.

Литература

1. Алешин В.В. // Оценка прочности магистральных трубопроводов, подвергшихся экскавации грунта / Без-

107076, г. Москва, ул. Матросская тишина, 23, стр.1 Тел.: +7 (495) 540 7293 Факс: +7 (495) 540 7293 e-mail: transkor@inbox.ru www.transkor.ru

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ ДИАГНОСТИКА \\ 29