O método de diagnóstico em linha. Diagnósticos de equipamentos de estações de bombeamento e compressão

Atualmente, vários métodos de diagnóstico técnico e físico (métodos acústicos, métodos de uso da memória magnética do metal, etc.) são usados com vários graus de sucesso no estudo condição técnica rede térmica. Dados técnicos obtidos durante o diagnóstico de redes de calor vários métodos, estão sujeitas a interpretação qualitativa e análise quantitativa, pelo que toda a gama de áreas potencialmente perigosas encontradas no objeto em estudo deve ser classificada de acordo com o grau de perigo para posterior operação segura redes térmicas.

JSC "Teploset St. Petersburg", juntamente com institutos de pesquisa e outras organizações científicas, estão trabalhando na aplicação piloto de conhecidos e no desenvolvimento de novos métodos de diagnóstico técnico para uso prático na inspeção de dutos de redes de aquecimento.

método acústico. Entre 2005 e 2009 Mais de 50 km de redes de aquecimento foram examinados por uma organização de diagnóstico usando equipamentos da NPK Vector (agora esta tecnologia está sendo implementada pela LLC NPK KURS-OT) usando um analisador de correlação de ruído (Fig. 2).

Este método de diagnóstico não requer o desligamento do pipeline. É possível diagnosticar as tubulações de abastecimento e retorno em pouco tempo. Os laudos apresentam visualmente informações de seções com afinamento de parede subcrítico e crítico, e de acordo com nossa empresa, foram entendidos como valores de 40-60% e menos de 40%, respectivamente, da espessura nominal da parede do metal do duto , que difere significativamente daqueles permitidos para operação posterior. valores especificados em RD 153-34.0-20.522-99. As seções críticas totalizaram uma média de cerca de 12% de toda a extensão dos dutos de abastecimento e retorno. As seções subcríticas totalizaram uma média de cerca de 47% de todo o comprimento dos dutos de abastecimento e retorno. Por exemplo, em um trecho de 100 m, foram identificados trechos críticos, em média, de acordo com os resultados dos diagnósticos, com extensão total de 12 m, e subcríticos - 47 m, em condições satisfatórias - 41 m. sem violar o regime tecnológico, sem abrir redes de aquecimento, com poucos trabalhos preparatórios, foram diagnosticados dezenas de quilômetros de trechos de dutos de redes de aquecimento. Deve-se notar que, de acordo com os resultados da análise dos dados de diagnóstico obtidos durante o exame e durante a posterior abertura da rede de aquecimento, foi confirmado que este método revela melhor áreas extensas de corrosão, e o método é pouco útil para detectar locais dano ulcerativo no metal. Segundo os autores, em caso de dano (desbaste das paredes) com comprimento de 1 m, a probabilidade de sua detecção é de 80%, e com comprimento de 0,2 m - 60%. A rigor, com este método de diagnóstico acústico, são identificados locais de sobretensão mecânica da estrutura da tubulação, que em alguns casos podem ser devidos não ao afinamento da parede do tubo (que é um dos fatores importantes na tomada de decisão de reparo), mas a outros fatores, por exemplo, a destruição de suportes deslizantes, deformações térmicas e tensões. Para confirmar os resultados obtidos pelo relatório, pelo menos apenas nos trechos críticos, seria preciso abrir quilômetros de redes de aquecimento. Esse trabalho é realmente realizado apenas em caso de reparo de emergência de danos e durante reconstruções planejadas. Com base em uma amostra estatística, a ordem de confiabilidade deste método diagnóstico é de cerca de 40% de acordo com os dados generalizados dos especialistas do serviço de diagnóstico da OAO Teploset St. Petersburg e do contratado. Em nossa opinião, este método não fornece informações sobre a espessura da parede metálica do tubo, o que é necessário para tomar uma decisão sobre o reparo e prever os termos de operação futura.

Método ultrassônico. Entre 2005 e 2009 A organização de diagnóstico, utilizando o sistema ultrassônico Wavemaker, realizou trabalhos de diagnóstico de redes de aquecimento, foram examinados mais de 5 km de redes de aquecimento (Fig. 3).

Este método de diagnóstico não requer o desligamento do pipeline. Um anel inflável com transdutores é colocado sobre uma superfície previamente preparada, isenta de isolamento térmico. Uma onda acústica espiral se propaga em ambas as direções a partir do anel, e sua reflexão de não homogeneidades pode ser usada para julgar a mudança na área da seção transversal do metal. No processo de diagnóstico, são identificados locais com alteração na área da seção transversal em 5% ou mais da espessura nominal da parede do metal da tubulação. A onda acústica gerada pelo gerador tem uma potência limitada, sua atenuação é determinada pela presença de soldas, ângulos de rotação, transições de diâmetro. Antes de nós, esse método nunca foi usado para diagnosticar tubulações de redes de aquecimento. Assim, em assentamentos subterrâneos, é possível utilizar o método Wavemaker apenas para diagnosticar trechos de dutos adjacentes a câmaras térmicas, bem como durante pites (programados e emergenciais). A maior vantagem do método é a relativa rapidez na obtenção do resultado do diagnóstico, que em alguns casos permite obter informações sobre o estado do metal diretamente no local de produção. trabalho de emergência. A aplicação deste método em redes de aquecimento requer esforços significativos para preparar o local de trabalho e, o mais importante, remover o isolamento térmico com uma área de 300x300 mm, seguido de decapagem da tubulação e restauração do isolamento destruído. Como resultado do diagnóstico, devido à atenuação da onda acústica criada pelo gerador, longos trechos de dutos não são examinados. Após perfuração e inspeção de dutos, concluiu-se que a confiabilidade do método não é superior a 50% e não fornece informações completas sobre o estado do duto e informações como a espessura da parede do metal do duto, necessário para fazer uma decisão sobre reparo e previsão dos termos de operação futura.

Método de emissão acústica. No período de 2005-2008. usando o método de emissão acústica organização especializada foram realizados trabalhos de diagnóstico de redes térmicas. Foram levantados mais de 2 km de redes de aquecimento (Fig. 4).

O método baseia-se no princípio de geração (emissão) de sinais acústicos em locais onde a estrutura metálica é quebrada com um aumento gradual e gradual da pressão do meio de trabalho. Com um aumento de pressão, esse método pode diagnosticar cerca de 1.000 m da tubulação.

Como a experiência da aplicação prática demonstrou, é necessária uma preparação cuidadosa do local de trabalho para inspecionar uma seção de uma rede de aquecimento. Os sensores são instalados na tubulação longitudinalmente ao longo do trecho, a distância entre os sensores adjacentes deve ser de cerca de 30 m. Nos locais onde os sensores são instalados, o metal deve ser cuidadosamente limpo para um brilho espelhado com "manchas" com um diâmetro de cerca de 7 cm Para realizar o trabalho de diagnóstico, a pressão do refrigerante deve ser aumentada em pelo menos 10% do valor operacional e, em seguida, registrar sinais acústicos por 10 minutos. Após o processamento informatizado das informações recebidas, o relatório fornece as coordenadas dos defeitos no metal, indicando o grau de periculosidade (de 1ª a 4ª classe). Um conjunto de equipamentos inclui 16 sensores.

Tendo em conta a laboriosidade dos trabalhos preparatórios para o levantamento de uma conduta subterrânea por este método, parece mais adequado utilizá-lo em zonas de assentamento acima do solo. A eficiência do método de controle de emissão acústica pode ser condicionalmente avaliada como média. A confiabilidade dos resultados no diagnóstico pelo método de emissão acústica de áreas ficou, segundo nossa estimativa, no nível de 40%. Este método não fornece informações sobre a espessura da parede metálica do duto, o que é necessário para tomar uma decisão sobre seu reparo e prever os termos de operação posterior.

Os métodos de diagnóstico técnico descritos acima não permitem realizar diagnósticos técnicos completos do estado dos dutos de calor subterrâneos e identificar todas as áreas que requerem reparo, ou seja, não permitem a obtenção completa das informações necessárias sobre o estado real dos dutos, o que torna necessário o aprimoramento desses métodos, bem como o desenvolvimento de novos métodos instrumentais baseados em desenvolvimento moderno meios técnicos.

Um exemplo da melhoria dos métodos existentes é o trabalho realizado pela OAO "Teploset St. Petersburg" em conjunto com organizações de diagnóstico especializadas para avaliar o estado das zonas perigosas de corrosão usando sistemas de software para análise de informações estatísticas e resultados de imagens térmicas, bem como dispositivos que se movem no interior do tubo, equipados com televisão e equipamentos ultrassônicos.

Mas antes de falar sobre os módulos desenvolvidos para a realização de diagnósticos em linha, vamos nos debruçar sobre os princípios de formação de programas para a realização desse tipo de diagnóstico.

Formação de programas de diagnóstico e critérios para selecionar um local para diagnóstico em linha (ITD). A seleção de locais para inspeção pelo método VTD é realizada por especialistas do serviço de diagnóstico usando o sistema analítico e de informações geográficas "Teploset" (GIAS "Teploset") e os resultados do levantamento de fotografias aéreas de imagens térmicas infravermelhas, carregadas em o GIAS "Teploset" (Fig. 5).

A entrada de informações de passaporte sobre tubulações, bem como as informações obtidas como resultado de inspeções de defeitos, diagnósticos, medições de corrosão, são realizadas de acordo com um determinado algoritmo no circuito eletrônico da rede de calor. No nosso caso, o sistema de monitoramento é, em essência, um shell de software baseado em um modelo espacial digital que permite trabalhar com informações de todos os bancos de dados relacionados à rede de calor e apresentá-las de forma conveniente para visualização e percepção. O nome de trabalho deste sistema é GIAS "Teploset" (para detalhes, consulte o artigo de I.Yu. Nikolsky nas páginas 19-24 - ed.). Atualmente, o sistema de monitoramento permite traçar de forma racional programas tanto de reconstrução quanto de revisão seletiva para prolongar a vida útil do duto antes de sua colocação em reconstrução e determinar áreas para diagnóstico.

Critérios para selecionar um local para diagnóstico no GIAS "Teploset":

■ coeficiente de dano específico;

■ presença de fatores externos que aceleram o desgaste corrosivo;

■ o significado tecnológico deste troço da rede de aquecimento, que está diretamente relacionado com a magnitude do subfornecimento previsto de energia térmica em caso de reparação de emergência de danos em período de inverno;

■ significado social, determinado pela gravidade das possíveis consequências socioeconômicas em caso de dano;

■ resultados do levantamento de imagens térmicas e gradiente de temperatura no local.

A fotografia aérea aérea na faixa IR (Fig. 6) é realizada usando um termovisor, um helicóptero Mi-8 é usado como veículo.

Os materiais de relatório são apresentados na forma de um catálogo de anomalias de temperatura. Em uma forma conveniente para comparação, são fornecidos fragmentos de um mapa da localização de redes de aquecimento, pesquisas nos comprimentos de onda ópticos e infravermelhos. O método é muito eficaz para planejar reparos, diagnosticar e identificar áreas com maiores perdas de calor. As filmagens são realizadas na primavera (março - abril) e no outono (outubro - novembro), quando o sistema de aquecimento está funcionando, mas não há neve no solo. Leva apenas duas semanas para examinar e receber os resultados em toda a cidade de São Petersburgo. Este método permite não apenas determinar os locais de destruição do isolamento e despressurização dos dutos, mas também acompanhar o desenvolvimento de tais mudanças ao longo do tempo. De acordo com os resultados das imagens térmicas, os especialistas do serviço de diagnóstico realizam uma pesquisa aérea usando dispositivos de correlação e diagnóstico acústico para determinar a causa da anomalia (locais de maior perda de calor).

Módulo de diagnóstico para diagnósticos em linha Du700-1400. Em 2009, nossa empresa, juntamente com uma organização de diagnóstico, introduziu experimentalmente novo método diagnósticos - diagnósticos em linha (ITD) usando um complexo de diagnóstico controlado remotamente (TDK) (Fig. 7).

O complexo de diagnóstico controlado remotamente projetado para diagnósticos em linha inclui um veículo de entrega à prova de explosão (detector de falhas em linha), no qual vários módulos de teste não destrutivos substituíveis podem ser instalados: teste visual e de medição (módulo VIK), como bem como testes ultrassônicos sem contato ("seco") usando transdutores acústicos eletromagnéticos (EMAT) para entrada direta e oblíqua de um pulso ultrassônico (módulo EMA).

O carregamento do detector de falhas em linha com os módulos de diagnóstico instalados é realizado através dos gargalos existentes das câmaras de aquecimento e bueiros (caixas de visita Du600) e, se necessário - nos locais de reparo. Para preparar o local para o lançamento de um detector de falhas em linha dentro da tubulação, é cortado um dossel de tamanho 800x800 mm (Fig. 8), um corte de 200x200 mm é feito nas câmaras adjacentes para ventilar a seção diagnosticada da tubulação. O detector de falhas em linha pode se mover ao longo de dutos horizontais DN700-1400 a uma velocidade de 50 mm/s e ao longo de seções inclinadas e localizadas verticalmente DN700-1000 a uma velocidade de 25 mm/s, bem como passar por curvas íngremes e camisetas iguais. O detector de falhas em linha é capaz de se mover dentro de dutos tecnológicos a uma distância de até 240 m dos pontos de carregamento. Diagnóstico e equipamento auxiliar está localizado em um laboratório automotivo móvel baseado no carro Gazelle.

A utilização do EMAT permite diagnosticar tubulações, inclusive diagnosticar objetos com superfície contaminada (ferrugem, corrosão, etc.), sem o uso de líquido de contato, em superfície não preparada, através de um entreferro de até 1,5 mm. A gama de espessuras de parede disponíveis para controle está na faixa de 6-30 mm. Para realizar o controle, os EMATs estão localizados diametralmente opostos no módulo EMA instalado na unidade de rotação do detector de defeitos em linha. A unidade de rotação garante a rotação dos transdutores ao longo da circunferência da tubulação e os manipuladores telescópicos - a extensão dos transdutores à superfície da tubulação para garantir um espaço de ar constante entre a superfície controlada e os transdutores. O detector de falhas em linha fornece movimento translacional e espiral do módulo dentro da tubulação, devido ao qual são implementados modos de controle dinâmico - varredura contínua do corpo do tubo ou varredura com uma etapa especificada de 10 a 200 mm.

O controle EMA contínuo e passo a passo é realizado em seções retas da tubulação e, dentro das curvas, a espessura residual da parede é medida. Os resultados da varredura em linha usando os módulos VIC e EMA são exibidos nas telas dos monitores dos computadores de recebimento e controle (Fig. 9) instalados no autolaboratório para avaliar os defeitos detectados no corpo do tubo pelo inspetor.

Para obter informações sobre a espessura residual da parede do tubo em áreas potencialmente perigosas, foi decidido equipar o complexo de diagnóstico controlado remotamente com um módulo de controle de corrente parasita, que permitirá determinar o afinamento da parede na faixa de 0,5-6 mm em superfícies corroídas.

Garantir o controle total da condição técnica dos dutos de aquecimento em 2010-2011. As seguintes atualizações foram feitas:

■ o design foi aprimorado para garantir a operação do TDK em condições de alta umidade (até 100%), bem como em estado parcialmente submerso em água;

■ equipado com módulo de teste de corrente parasita TDK para determinar a espessura residual nas áreas de danos por corrosão em tubulações na faixa de 0,5-6,0 mm;

■ foi desenvolvido um novo scanner para deslocar a EMAT ao longo do eixo da conduta com capacidade de inspeção de pelo menos 10 m/h;

■ O EMAP foi modificado para garantir o controle nas condições de estado das superfícies internas, específicas para dutos de redes de aquecimento;

■ software especializado foi desenvolvido para fornecer arquivamento e exibição em tempo real dos resultados da inspeção.

O principal critério levado em consideração ao tomar a decisão de substituir uma tubulação foi a informação sobre a espessura real da parede metálica da tubulação, necessária para a análise de resistência e MTBF de uma tubulação de rede de calor. O programa de reparo de emergência imediata incluiu seções com espessura de metal de 40% ou mais, seções com espessura de metal de 20 a 40% estão previstas para serem substituídas em períodos subsequentes.

Em 2009, foram realizados diagnósticos de 800 pm, descobertas 24 áreas potencialmente perigosas, substituição de 23 pm da tubulação de abastecimento.

Em 2010, foram concluídos os diagnósticos de 1.400 pm, descobertas 33 áreas potencialmente perigosas e substituição de 106 pm da tubulação de abastecimento.

Em 2011, foram realizados diagnósticos de 2700 pm, descobertos 52 troços potencialmente perigosos e substituídos 240 pm da conduta de abastecimento.

Módulo de diagnóstico para diagnósticos em linha DN 300-600. Levando em consideração a necessidade tecnológica de diagnóstico de dutos com diâmetro de 300 a 600 mm, a St. Petersburg Heating Grid, juntamente com organizações de diagnóstico, continuou a desenvolver dispositivos que estão imersos no interior do duto e permitem determinar a espessura real do metal do duto parede, equipada com televisão e equipamento ultrassônico.

Em 2011, pela primeira vez, foi utilizado um módulo de diagnóstico que permite diagnosticar tubulações com diâmetro de DN300-600, desenvolvido pela contratante em contato próximo com a grade de aquecimento de São Petersburgo (Fig. 10).

Este módulo é um carro eletromecânico com tração traseira. A distância máxima de entrega de equipamentos de vídeo e ultrassônico é limitada pela força de tração do motor do carro e é de 130 m no robô de acionamento eletromecânico (Fig. 11). Os trituradores pneumáticos têm círculos do tipo pétala usados para limpar a superfície interna da tubulação da corrosão. O ar é fornecido à ferramenta pneumática através de fusíveis pneumáticos através de tubos pneumáticos alta pressão de um compressor de gasolina independente. A medição da espessura é realizada por meio de dois medidores de espessura instalados no corpo do carro do robô. Os sensores do medidor de espessura são colocados na cabeça do robô e estão localizados no mesmo eixo que os pneumogrinders de limpeza. Como líquido de contato entre os sensores e a superfície metálica, é utilizada a água, que é fornecida por meio de uma eletroválvula através de um tubo pneumático por meio de uma bomba d'água. A extensão das esmerilhadeiras pneumáticas e o ajuste apertado dos sensores do medidor de espessura à seção controlada da parede do tubo é realizada usando cilindros pneumáticos.

O carregamento do detector de falhas em linha com os módulos de diagnóstico instalados é realizado através dos poços (Fig. 12), as dimensões gerais do equipamento atualmente não permitem o carregamento através dos bueiros Du600. Para preparar o local para lançamento de um detector de falhas em linha dentro do duto, o metal do duto é cortado na parte superior no local do pite com comprimento de pelo menos 1,2 m e largura de 0,5 DN do duto, e um corte de 200x200 mm de tamanho é feito nas câmaras adjacentes para realizar a ventilação da seção diagnosticada da tubulação. O aparelho em linha só pode se mover horizontalmente, a velocidade de controle é superior a 100 mm/s.

O equipamento de diagnóstico e auxiliar está localizado em um laboratório automotivo móvel baseado no carro Gazelle. O detector de falhas em linha é controlado por um laptop usando um programa especializado. O controle é realizado com um dado passo de 100 mm. Os resultados da varredura em linha com o uso de controle de medição visual e medição de espessura ultrassônica são exibidos nas telas do monitor do computador receptor e controlador para avaliar os danos detectados como resultado do controle do inspetor (Fig. 13 ).

Para adaptar o detector de falhas existente e garantir o controle total da condição técnica das tubulações da rede de aquecimento, a seguinte modernização foi realizada em 2011:

■ uma almofada amortecedora é instalada no sensor ultrassônico, o que proporciona um contato mais uniforme entre a superfície da parede metálica do tubo e o sensor ultrassônico;

■ para melhorar a confiabilidade da transmissão de dados sobre a espessura da parede do metal da tubulação inspecionada, a tecnologia de transmissão de informações via protocolo Ethernet entre o detector de falhas em linha e o operador foi substituída pelo protocolo Com.

Em 2011, a extensão total dos trechos diagnosticados foi de 1.665 metros lineares, sendo substituídos 132 metros lineares da adutora de abastecimento. Mais de 30 trechos potencialmente perigosos de redes de aquecimento e dois desalinhamentos de juntas de expansão de foles, detectados pelos resultados do IIC, foram prontamente eliminados antes que o dano ocorresse.

As vantagens do diagnóstico em linha usando um complexo de diagnóstico controlado remotamente são as seguintes.

1. Exibindo os resultados dos diagnósticos (principalmente a espessura real da parede) em tempo real e garantindo seu arquivamento.

2. Obtenção de informações confiáveis sobre a geometria real da tubulação, a localização real das juntas soldadas, bem como o estado do espaço interno da tubulação.

3. Redução significativa do volume de trabalhos de escavação e preparação para a inspeção do duto pelo lado de fora em relação ao pitting.

4. O uso de vários módulos de teste não destrutivos durante o ITD permite identificar:

■ defeitos superficiais de juntas soldadas (falta de penetração, rebaixos, sumidouros, etc.);

■ amassados, objetos estranhos, contaminação no espaço do tubo;

■ defeitos internos do corpo do tubo (laminações, inclusões não metálicas);

■ seções da superfície externa da tubulação com corrosão contínua e por pites, cortes, etc.;

■ defeitos semelhantes a trincas orientados ao longo do eixo da tubulação;

■ espessura da parede do tubo.

Limitações do diagnóstico em linha. A experiência mostrou uma série de diferenças significativas Estado interno dutos de redes de aquecimento de gasodutos, que fizeram seus próprios ajustes na metodologia estabelecida para monitorar dutos de redes de aquecimento, são os seguintes.

1. A presença de depósitos sólidos de corrosão (Fig. 14), conexões não desmontadas de uma tubulação temporária (Fig. 15), deformações de compensadores de foles (Fig. 16), que não permitem testes EMA e ultrassônicos em dinâmica modo (bem como o FEA de soldas circunferenciais).

2. Danos por corrosão bilateral no corpo do tubo (superfície externa e interna), causando contato acústico instável.

3. Temperatura e umidade significativas dentro da tubulação, o que requer um trabalho preparatório sério antes de iniciar o diagnóstico.

Nesse sentido, foi realizada uma inspeção in-line nas tubulações com a identificação de amassados, objetos estranhos, contaminação no espaço in-line, bem como testes ultrassônicos e medição da espessura EMA em modo estático. No plano da seção da tubulação, as medições de espessura foram realizadas a cada 60 O (2 horas) em toda a circunferência e com um passo de 100 mm ao longo do eixo do tubo; com base nos resultados das medições, foi construído um gráfico de espessura para cada testado cano.

1. A implementação do VTD e a realização de trabalhos de reparo com base nos resultados dos diagnósticos possibilitaram aumentar significativamente a confiabilidade operacional dos dutos da OAO Heating Grid de São Petersburgo.

2. O uso de VTD garante a detecção de danos por corrosão sem preparação preliminar da superfície na faixa de 3 mm e mais.

3. A fim de melhorar o diagnóstico em linha e sua ampla aplicação, é necessária a seguinte modificação do equipamento VTD:

■ modificação de modelos existentes de detectores de falhas em linha, a fim de adaptá-los para controlar tubulações de redes de aquecimento com alta umidade dentro da tubulação e Temperatura alta até 60°C;

■ desenvolvimento de métodos de limpeza adicionais, como limpeza hidrodinâmica de dutos, etc.;

■ reduzindo as dimensões dos módulos e possibilitando a passagem de vários ângulos de rotação da tubulação (mais de 2 em um trecho da rede de aquecimento);

■ aumentando a distância de movimento do local de carregamento até 500 m.

Conclusão

Em suma, deve-se notar que hoje métodos existentes os diagnósticos em linha não são capazes de dar uma ideia 100% do estado real da tubulação e sua vida útil. É necessário realizar um conjunto de medidas de diagnóstico recorrendo a vários outros tipos de ensaios não destrutivos (diagnóstico por infravermelhos, diagnóstico acústico e de correlação, etc.). A confiabilidade dos métodos de diagnóstico em linha disponíveis está no nível de 75 a 80%, o que é 1,5 a 2 vezes maior que a confiabilidade de outros métodos de teste não destrutivos que fornecem informações sobre o estado do metal da tubulação e foram anteriormente usado em St. Petersburg Heating Network OJSC. Graças à melhoria do método de diagnóstico em linha e módulos de teste não destrutivos, bem como ao desenvolvimento de novos métodos instrumentais de monitoramento de dutos com base no moderno desenvolvimento de meios técnicos, será possível substituir os testes hidráulicos por diagnóstico dutos de rede de aquecimento com métodos de teste não destrutivos.

Nesse sentido, é necessário continuar trabalhando para melhorar os métodos de diagnóstico em linha utilizados, modernizar equipamentos, reduzir custos e aumentar o volume de trabalho de diagnóstico.

Nenhum dos métodos modernos de diagnóstico em linha de tubulações usando pistões inteligentes usando métodos de inspeção magnética e ultrassônica pode detectar 100% dos defeitos em uma execução do projétil. Isso se explica, antes de tudo, pelo fato de que cada um dos métodos utilizados possui certas limitações na detecção de defeitos de um determinado tipo. Em particular, uma séria desvantagem do método de exame ultrassônico é a necessidade de um líquido ou gel de contato, o que o torna praticamente inaceitável para o diagnóstico de gasodutos.

Um dos métodos desprovidos de tal desvantagem é o método de conversão eletroacústica (EMAP).

O princípio de funcionamento do método EMAT reside na transformação de ondas eletromagnéticas em acústicas elásticas. Assim como nos métodos de teste ultrassônico de contato, na detecção de falhas usando EMAT, dois métodos de geração e registro de ondas ultrassônicas são usados principalmente - pulsado e ressonante. Para implementar o método de pulso, que é mais usado para fins de diagnóstico, as mesmas unidades eletrônicas são usadas principalmente nos dispositivos ultrassônicos tradicionais, nos quais a excitação e recepção do ultrassom são realizadas por meio de transdutores piezoelétricos. A diferença reside no fato de que, em vez de um elemento piezoelétrico, é usado um indutor e existe um dispositivo para excitação de um polarizador campo magnético. Como resultado da interação da força de Lorentz e magnetostricção (magnetostricção é um fenômeno de mudança na forma e tamanho de um corpo durante a magnetização; é característico de substâncias ferromagnéticas e é medido pelo valor relativo do alongamento de um ferromagneto durante a magnetização) com superfície de metal uma onda acústica se propaga na parede do tubo. Neste caso, o próprio material examinado é um transdutor.

Acredita-se que campos magnéticos com intensidade de cerca de 106 A/m sejam necessários para a operação confiável de um detector de falhas EMA. Detectores de falhas modernos com o uso de um circuito magnético dividido no projeto com pressão controlada de ímãs permanentes na parede interna do tubo permitem criar uma força de campo magnético na área de ação dos transdutores EMA (EMAT) para cima a 30 kA/m.

Rachaduras e trincas de corrosão sob tensão interrompem a onda ultrassônica guiada, o que causa um eco refletido. Com base na análise do sinal de eco refletido, são tiradas conclusões sobre o estado da parede do tubo.

Assim, uma das principais vantagens de um detector de falhas usando EMAT é sua capacidade única de detectar defeitos causados pela interação de um metal em estado estressado e um ambiente corrosivo - trincas por corrosão sob tensão, bem como trincas devido à saturação de hidrogênio.

Deve-se notar que as lesões de corrosão sob tensão são típicas de gasodutos de alta pressão e são defeitos extremamente perigosos, cuja identificação e localização é uma tarefa muito difícil.

Um efeito colateral do desenvolvimento de pigs de inspeção em linha usando EMAT foi sua capacidade de detectar a condição do revestimento isolante. Ao mesmo tempo, de acordo com a natureza dos sinais registrados, é possível dividir o estado do revestimento isolante da tubulação em categorias:

desapego sem quebrar a integridade;
violação da integridade (ausência) do revestimento isolante;

o que é muito importante na implementação de um programa de re-isolamento de dutos que estão em operação há muito tempo.

As capacidades técnicas das empresas mais avançadas envolvidas no desenvolvimento de pigs de inspeção em linha permitem equipar detectores de falhas com sistemas de medição inercial baseados em giroscópios de fibra óptica. Este sistema realiza o mapeamento de pipeline, ou seja, determina sua posição espacial em coordenadas DGPS. Posteriormente, ao processar os dados do levantamento, para cada defeito identificado, são determinadas as coordenadas DGPS, que são inseridas em um banco de dados eletrônico comum do levantamento, que é transmitido ao operador do duto.

Usando o banco de dados de pesquisa, o operador do duto pode desenvolver de forma independente um programa de reparo. Ao mesmo tempo, se antes, quando informações abrangentes sobre o estado do isolamento do duto não estavam disponíveis para os operadores de dutos, ou seja, sua condição foi julgada por sinais indiretos (os resultados da detecção de falhas para perda de metal, corrosão seletiva, exame do estado do sistema ECP, etc.), quando a tecnologia EMAT aparecer no mercado de diagnóstico em linha, não há necessidade para o re-isolamento global de tubulações. Isso permite que os operadores de dutos economizem grandes quantias de dinheiro. E dado que esta espécie conchas de inspeção dá Informações adicionais para defeitos semelhantes a trincas, o efeito econômico de seu uso é ainda maior.

O projétil de inspeção EMAT consiste nos seguintes componentes do sistema:

baterias;
Dispositivos de registo e armazenamento de informações;
unidade de detecção de rachaduras;
unidade de detecção de delaminação de isolamento;
bloco hodômetro;
unidade de controle de velocidade (opção)

Testes de campo de projéteis EMAT confirmam que o dispositivo detecta rachaduras planas e vários graus de falha de isolamento com alta precisão:

Isolamento aplicado no campo e dados de pesquisa relacionados

As principais vantagens do projétil EMAP incluem o seguinte:

os sensores não requerem líquido de contato, o que permite que o projétil seja usado para examinar tanto os dutos de líquido quanto os de gás;
os sinais EMAT não são afetados pelo meio, resultando em alta precisão de medição;
habilidade especial para detectar rachaduras por corrosão sob tensão; colônias de crack e vários tipos fissuras individuais (grelha de fissuras, fissuras longitudinais externas no limite da solda, fissuras de fadiga), bem como fissuras nas costuras longitudinais ou na área adjacente a elas;
esta é a única ferramenta de inspeção em linha que detecta descascamento externo do isolamento;
a capacidade de combinar com outras tecnologias de inspeção para criar um projétil de inspeção altamente eficaz; por exemplo, é possível uma combinação com uma unidade de mapeamento e uma unidade de controle de velocidade (velocidade do projétil de até 5 m/s a uma vazão do meio bombeado de até 12 m/s - a vazão da tubulação não diminui).

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A invenção refere-se à tecnologia de medição e pode ser utilizada no diagnóstico de paredes de dutos. O método de diagnóstico em linha inclui a determinação de defeitos pelo método ultrassônico, a determinação de defeitos pelo método de saídas magnéticas, a combinação e adição de resultados de pesquisas no processo de análise dos dados obtidos, de acordo com a invenção, um o estudo adicional da parede da tubulação é realizado por um método magneto-óptico, cujos resultados são combinados com os resultados dos estudos pelo método ultrassônico e pelo método dos fluxos magnéticos. O resultado técnico da invenção é aumentar a confiabilidade do diagnóstico em linha, aumentando a precisão na determinação do comprimento da trinca e a possibilidade de diagnosticar, em particular, teia de aranha e corrosão multicanal e trincas por fadiga de costura longa, pitting .

A invenção refere-se à tecnologia de medição e pode ser utilizada no diagnóstico de paredes de dutos. Um método conhecido de detecção de falhas magneto-ópticas, que consiste em encontrar trincas em um material ferromagnético usando um dispositivo que consiste em uma fonte de luz polarizada, um modelador de feixe de luz, um filme de material magneto-óptico com um revestimento protetor, um analisador, um sistema óptico para defeitos de imagem localizados em série ao longo do feixe de luz, uma fonte de campo magnético constante para excitar o fluxo magnético na amostra em estudo paralela ao plano do material magneto-óptico, os pólos da fonte do campo magnético estão localizados simetricamente em ambos os lados em relação ao material magneto-óptico (Vilesov Yu.F., Vishnevsky V.G., Groshenko N.A. Dispositivo para visualização e topografia de campos magnéticos IL 38-98, Crimean Central Scientific and Technical Institute, 1998). O dispositivo permite visualizar defeitos ocultos em materiais ferromagnéticos. Para fazer isso, um fluxo magnético é criado na amostra de teste. Nos defeitos da amostra em estudo, por exemplo, em rachaduras em seu volume, são formadas cargas magnéticas, que criam um campo disperso perpendicular à superfície da amostra. Campos dispersos induzem uma estrutura de magnetização em um material magneto-óptico perpendicular à sua superfície, que é visualizada pelo efeito de Faraday. Os defeitos latentes de um ferromagneto manifestam-se e observam-se na forma de regiões escuras e claras vizinhas. A desvantagem deste método é a incapacidade de determinar com precisão a profundidade do defeito. Uma imagem "plana" detalhada de um defeito é formada pelo método magneto-óptico, mas sua profundidade é determinada com menos precisão. Defeitos de tamanho igual, mas localizados em profundidades diferentes, têm brilho de imagem diferente. Por outro lado, defeitos que parecem ser de igual intensidade podem ter diferentes profundidades. Portanto, é difícil determinar com precisão o grau de perigo do defeito identificado e a adequação operacional da parte investigada do duto. Também é conhecido um método de diagnóstico em linha, incluindo varredura ultrassônica da parede da tubulação e um estudo da saída do fluxo magnético (K.V. Chernyaev Análise das possibilidades de porcos em linha Vários tipos detectar defeitos em tubulações. //Transporte de óleo por dutos. 4, 1991. S. 27-33.). No método, é realizado um exame sequencial da tubulação por métodos ultrassônicos e magnéticos, os resultados dos exames são comparados, são determinados defeitos que impedem a possibilidade de operação adicional da seção da tubulação. A desvantagem desse método é a resolução limitada, que reduz a precisão da determinação dos parâmetros dos defeitos e não permite diagnosticar, em particular, corrosão em aranha e multicanal e trincas por fadiga de costura longa, corrosão penetrante intergranular, pitting. A baixa precisão na determinação do comprimento da trinca reduz a confiabilidade dos diagnósticos em linha. A invenção é baseada na tarefa de melhorar o método de diagnóstico em linha, aumentando a confiabilidade do diagnóstico, aumentando a precisão da determinação dos parâmetros de defeitos e expandindo a gama de defeitos registrados. O problema é resolvido pelo fato de que no método de diagnóstico em linha, incluindo a determinação de defeitos pelo método ultrassônico, a determinação de defeitos pelo método de fluxo magnético, a comparação dos resultados da pesquisa no processo de análise do dados obtidos, de acordo com a invenção, um estudo adicional da parede da tubulação é realizado por um método magneto-óptico, cujos resultados são comparados com os resultados dos estudos pelo método ultrassônico e pelo método de fluxos magnéticos. O método magneto-óptico detecta bem defeitos com pequenas dimensões geométricas, por exemplo, aranha e corrosão multicanal e rachaduras por fadiga de costura longa, corrosão penetrante intergranular, pitting. devido a mais alta definição a precisão de determinar o comprimento das rachaduras detectadas na parede da tubulação é aumentada e uma imagem "plana" detalhada e de alta resolução do defeito é formada. Cada um dos métodos de diagnóstico em linha registra separadamente certos tipos de defeitos bem e insatisfatoriamente outros tipos de defeitos. A imagem da mais alta qualidade e alta resolução de um defeito é formada por um método magneto-óptico. No entanto, a profundidade do defeito é determinada pelo método magneto-óptico com precisão limitada. A comparação do método magneto-óptico com os métodos de fluxo acústico e magnético permite converter uma imagem "plana" de um defeito em uma imagem "volumétrica". O método acústico-óptico de diagnóstico forma a "profundidade" da imagem magneto-óptica do defeito. A combinação dos três tipos de diagnóstico permite expandir a gama de defeitos diagnosticados e aumentar a confiabilidade dos diagnósticos comparando resultados de medições independentes. O método é implementado da seguinte forma. A superfície interna da tubulação é limpa de sujeira e ferrugem. Em seguida, os diagnósticos em linha são realizados sequencialmente por métodos ultrassônicos e magnéticos. São determinados defeitos que permitem operação adicional, defeitos que não permitem a operação do duto sem reparos e defeitos difíceis de identificar. Depois disso, um estudo de defeitos não identificados é realizado por um método de diagnóstico magneto-óptico. Se uma rachadura se desenvolver no metal, suas extremidades terão uma largura menor que a parte central e não serão detectadas pelo método do protótipo. Além disso, a parte estreita da trinca pode ter um comprimento superior ao diagnosticado pelo método do protótipo, e fixado de forma a permitir o processo de operação posterior. Além disso, vários defeitos relativamente pequenos (permitindo a operação do duto separadamente) podem ser interligados por trincas em um único grande defeito, mas esse defeito não é diagnosticado pelo método do protótipo devido à baixa resolução espacial. Um estudo magneto-óptico adicional elimina a imprecisão na determinação do comprimento da trinca e aumenta a confiabilidade do diagnóstico. Exemplo. Um defeito detectado pelo método ultrassônico e pelo método de fluxo magnético é adicionalmente submetido a uma investigação pelo método magneto-óptico. Para fazer isso, um fluxo magnético é criado na amostra em estudo e os campos dispersos defeituosos são visualizados. Em defeitos nas paredes da tubulação, por exemplo, rachaduras, formam-se cargas magnéticas que criam campos dispersos, cujas linhas de força emergem da amostra e induzem uma estrutura de magnetização no material magneto-óptico do visualizador que é perpendicular ao seu superfície. A geometria da estrutura de magnetização perpendicular à superfície do material magneto-óptico coincide com a geometria dos defeitos. O filme do material magneto-óptico é iluminado com luz polarizada. A luz refletida das seções do material magneto-óptico correspondentes às áreas livres de defeitos da amostra de teste é apagada. A luz que passou por seções de um material magneto-óptico contendo uma estrutura de magnetização perpendicular à superfície mudará a orientação do plano de polarização para ortogonal ao original devido ao efeito Faraday e será registrada. Uma imagem de uma área livre de defeitos será formada na forma de um campo escuro e os defeitos na forma de áreas claras. As dimensões e formas geométricas da área de luz na imagem reproduzem as dimensões geométricas e a forma do defeito na amostra em estudo, o que permite completar o quadro da imagem do defeito obtida método ultrassônico e o método de saídas magnéticas com peças novas e, consequentemente, determinar com mais precisão os parâmetros do defeito e a adequação operacional deste trecho da tubulação. Na presença de fissuras nas paredes da tubulação, estendendo-se desde o defeito detectado pelo método protótipo, ou a ligação entre vários defeitos através de fissuras não detectadas pelo método protótipo, o método inventivo permite determinar com mais precisão o verdadeiro parâmetros diagnosticáveis do pipeline. A precisão da determinação dos parâmetros do defeito é determinada pelo período da estrutura de domínio do material magneto-óptico e pela resolução da óptica. As dimensões características do período da estrutura de domínio estão na faixa de 5 - 50 μm. Assim, o método magneto-óptico permite detectar defeitos com um tamanho mínimo da ordem de 10 - 100 μm, o que excede significativamente a resolução do método proposto em comparação com o método protótipo. A maior resolução do método magneto-óptico aumenta a precisão na determinação dos parâmetros de um defeito, como o comprimento de uma trinca, e permite aumentar a confiabilidade dos diagnósticos. O método reivindicado melhora a confiabilidade dos diagnósticos em linha, melhorando a precisão da determinação de parâmetros de defeito, como o comprimento da trinca, e permite diagnosticar, em particular, teia de aranha e corrosão multicanal e trinca de fadiga de costura longa, corrosão penetrante intergranular, pitting. Diagnósticos mais precisos reduzem o custo de manutenção da tubulação e determinação dos parâmetros do defeito por métodos visuais. O diagnóstico magneto-óptico adicional do duto aumentará ligeiramente os custos operacionais do diagnóstico, uma vez que é realizado após saídas ultrassônicas e magnéticas, e apenas os defeitos potencialmente perigosos para a operação contínua do duto.

Alegar

O método de diagnóstico em linha, incluindo a determinação de defeitos pelo método ultrassônico, a determinação de defeitos pelo método de fluxo magnético, a combinação e adição dos resultados dos estudos no processo de análise dos dados obtidos, caracterizados em que estudem adicionalmente a parede do duto pelo método magneto-óptico, cujos resultados são comparados com os resultados dos estudos pelo método ultrassônico e pelo método das saídas magnéticas.

Patentes semelhantes:

A invenção refere-se ao transporte dutoviário e pode ser utilizada para controlar a movimentação de objetos de limpeza e diagnóstico em dutos no escoamento do produto bombeado, como raspadores, separadores, recipientes, detectores de falhas, etc.

A invenção refere-se a dispositivos de proteção que evitam grandes perdas do meio de trabalho durante a destruição de dutos (despressurização repentina), podendo ser utilizados em sistemas hidráulicos e pneumáticos como proteção passiva que interrompe o fluxo do meio de trabalho em circuito fechado em caso de emergência, em particular para cortar o circuito de resfriamento da parte despressurizada de um reator nuclear do tipo vaso e evitar o esvaziamento (desidratação) do núcleo

Preparação do trecho do gasoduto para inspeção. Ao preparar uma seção de gasoduto para inspeção, é realizado o seguinte:

Limpeza primária da cavidade do gasoduto e determinação das dimensões mínimas da seção do tubo (calibração) com raspador de calibre (Figura 3.1, A);

Remoção restos de construção, areia, sujeira, objetos estranhos com um raspador grosso (Figura 3.1, b);

Figura 3.1 - Suínos:
A- raspador grosso; b- calibre

A limpeza fina - remoção de depósitos finos - é realizada com um raspador limpeza fina(Figura 3.2);

Limpeza magnética e preparação magnética de metal de gasoduto - remoção de detritos ferromagnéticos, magnetização primária do gasoduto usando pistões de limpeza magnética (Figura 3.3);

Determinação da seção de passagem (perfilometria) para a passagem de projéteis-defectoscópios usando um perfilador (Figura 3.4).

Figura 3.2 - Raspador fino

Figura 3.3 - Pistões magnéticos de limpeza

Figura 3.4 - Perfilador de projéteis

A perfilometria é realizada por perfiladores eletromecânicos em linha do tipo PRT e baseia-se na medição da seção interna do tubo com rolamentos tipo alavanca para determinar distorções de forma locais e registrar a distância percorrida ao longo da seção do gasoduto.

Meios de diagnóstico em linha de gasodutos. Um conjunto de ferramentas de diagnóstico em linha (IIT) foi projetado para realizar trabalhos de diagnóstico em linha da parte linear de tubulações principais existentes com diâmetro de 1020, 1220, 1420 mm, equipadas com conexões de diâmetro igual.

Os complexos HPC (TU 004276-166629438-003–96) incluem o seguinte:

Projétil-defectoscópio tipo DMT1;

Tipo de projétil calibre SK;

Raspador de limpeza tipo CO;

Pistão de limpeza magnético tipo MOP;

Sistema para processamento e registro de dados tipo SORD-1.5;

Tipo de dispositivo operacional e de controle KEP SORD-1.5;

Kit de peças de reposição;

Suporte para teste de vazamento em campo;

Dispositivo de descarga do carregador para baterias de níquel-cádmio embarcadas;

Ferramentas de software para visualização e avaliação dos resultados da inspeção em linha.

O princípio de operação do defectoscópio de projétil DMT é baseado no método de registro da dispersão do fluxo magnético na parede do tubo controlado. Este método se estabeleceu como o mais confiável e resistente às condições reais de diagnóstico de dutos.

O projétil consiste em uma seção, possui suspensão de roda centralizadora, o que garante a constância da força de atrito e, como resultado, a dinâmica uniforme do movimento na tubulação, o que distingue este projétil de produtos multiseção de outras empresas com material rodante na forma de manguitos de apoio (Figura 3.5).

Figura 3.5 - Projétil-defectoscópio DMT1-1400

O projétil detector de falhas pertence a projéteis magnéticos de alta resolução. O número de detectores de falhas no espaço interpolar para projéteis DMT1-1200, -1400 é 192, para DMT1-1000 - 128. O número de canais de registro é 96 e 64, respectivamente.

O detector de falhas do tipo DMT é capaz de detectar os seguintes tipos de defeitos:

Defeitos de perda de metal - corrosão geral, corrosão por picadas, cavidades individuais;

Transversal e orientado em ângulo com a geratriz do tubo;

Defeitos de natureza metalúrgica - laminagem, delaminação (utilizando ferramentas de detecção de defeitos baseadas no solo);

Objetos de metal localizados próximos ao duto, representando uma ameaça à integridade do revestimento isolante.

O detector de falhas do tipo DMT é capaz de detectar e identificar elementos do arranjo da tubulação - válvulas, tês, curvas, marcadores instalados e, em certos casos, elementos externos, como cartuchos e pesos.

O erro na determinação da localização dos defeitos identificados (na presença de marcadores localizados ao longo do comprimento da tubulação a uma distância não superior a 2 km) - ± 0,5 m.

O uso de complexos HPC é possível em dutos com as seguintes características:

Diâmetro da tubulação - 1020, 1220, 1420 mm;

Espessura da parede do tubo de 8 a 25 mm;

O material da parede do tubo é aço 17GS, 17G2SF, 14G2SAF, bem como aços nacionais e importados com características magnéticas próximas a eles.

O menor raio de curvatura superado - 3Dn;

Tubos - costura reta e costura em espiral;

produto transportado - gás natural, óleo, LGN, água;

A velocidade ideal do produto bombeado é de 7 a 13 km/h;

Pressão de trabalho na tubulação - até 8,5 MPa;

O tempo de operação contínua do equipamento detector de falhas é de 80 horas.

Os detectores de falhas DMT1 são feitos em um design à prova de explosão, o que permite que sejam usados em zonas explosivas da classe B1T. Os detectores de falhas DMT1 são equipados com o mais recente sistema de processamento e gravação de dados SORD-1.5, que tem a capacidade de gravar informações de até 14 GB.

O teste do defectoscópio de projétil antes da passagem é realizado usando o dispositivo (mini-terminal) KEP SORD-1.5, conectado a um conector especial. Durante o teste, a operação de todas as unidades de detecção de falhas é verificada e o resultado é exibido no visor. Em caso de falha de algum dos nós, uma sirene de emergência é acionada.

A inclusão do equipamento detector de falhas na câmara de lançamento é realizada na presença de dois fatores:

Pressão externa não inferior a 0,3 MPa;

Avanço do projétil a uma distância de pelo menos 24 m.

Os complexos HPC são operados com sucesso nos oleodutos da OAO Gazprom.
A ordem do trabalho e a interação das partes do complexo. Antes da vistoria, as empresas operadoras realizam os seguintes trabalhos preparatórios:

Verificação do funcionamento das válvulas de bloqueio;

Verificar o funcionamento das comportas finais das câmaras de lançamento e recepção, seus nós de tubulação;

Definindo marcadores (somente marcadores permanentes).

Todos os tipos de trabalhos de diagnóstico devem ser realizados em conformidade com as "Normas de Segurança para a Operação de Gasodutos Principais", bem como as instruções padrão em vigor na empresa de transporte de gás que opera este trecho do gasoduto principal.

Para garantir uma magnetização estável e uniforme da parede do tubo com um projétil detector de falhas, a tubulação deve ser preparada magneticamente com antecedência. Para isso, são utilizados projéteis MOS ou UMOP, cuja polaridade dos pólos magnéticos é consistente com os pólos dos projéteis DMT. A presença de cinzas de eletrodos, pedaços de metal na cavidade da tubulação é um fator interferente no ensaio magnético. Para coletar e remover detritos ferromagnéticos, são utilizados projéteis de CO, UMOP, MOP equipados com sistemas magnéticos. Para remover sujeira, areia e líquidos da cavidade interna da tubulação, as conchas de CO e OP são usadas sucessivamente.

A primeira, por ordem de aplicação, é a passagem do raspador de CO, que por sua simplicidade de projeto possui alta passabilidade perfilador e posterior procedimento de limpeza. A inspeção da tubulação com um profiler PRT permite que você obtenha informação detalhada sobre a presença de defeitos na geometria da tubulação com suas coordenadas e, com base nos dados obtidos, realizar trabalho de reparação em caso de inconsistência na perviedade da área para conchas DMT e DMTP.

Tipos de defeitos detectados durante o diagnóstico em linha. Os defeitos se enquadram nas seguintes categorias:

Defeitos de corrosão associados à perda de metal e diminuição da espessura da parede do tubo;

Defeitos tecnológicos (defeitos de laminação, soldagem, etc.);

Defeitos de geometria (mossas, ondulações);

costuras anormais;

Trincas orientadas ao longo da geratriz do tubo (detectadas apenas pelos detectores de defeitos DMTP-1 e DMTP-2 (Figuras 3.6, 3.7).

Figura 3.6 - Projétil-defectoscópio de magnetização transversal DMTP-1

Figura 3.7 - Projétil-defectoscópio de magnetização transversal DMTP-2

Avaliação do grau de perigo de defeitos do tipo corrosão. Os defeitos são classificados de acordo com 4 níveis de perigo.

Supercrítico - um defeito no qual a operação adicional do gasoduto não é permitida.

Crítico - um defeito é permitido apenas ao criar condições especiais para a operação de um gasoduto: reduzindo as cargas existentes na parede do tubo, introduzindo monitoramento constante dos parâmetros e do estado do defeito usando os métodos de detecção de falha externa e em linha.

subcrítico - defeito admissível sujeito a controle periódico por métodos de detecção de falha externa e em linha.

Menor - um defeito que não influência significante sobre a confiabilidade e durabilidade da operação do gasoduto, o defeito é corrigido para comparações posteriores com os resultados das inspeções programadas

O princípio da detecção de falhas magnéticas. Este método detecta melhor os defeitos que têm uma dimensão transversal à direção do campo de magnetização, suficiente para o aparecimento de um campo disperso. Portanto, alguns defeitos que têm uma orientação desfavorável ao campo de magnetização ou têm um tamanho transversal muito pequeno não são detectados ou os sinais deles são difíceis de interpretar. O complexo de ferramentas de diagnóstico em linha inclui detectores de falhas com sistemas de magnetização longitudinal e transversal, o que permite detectar defeitos de qualquer orientação em relação à geratriz da parede do tubo. O uso consistente das ferramentas incluídas no complexo permite resolver os seguintes problemas:

Limpeza da cavidade da tubulação de detritos de construção, frações líquidas, sujeira, areia e objetos estranhos;

Remoção de detritos ferromagnéticos e preparação magnética da tubulação;

Obtenção de informações sobre defeitos de geometria de dutos;

Obtenção de informações sobre defeitos na continuidade da parede da tubulação.

A principal condição para garantir uma boa qualidade de inspeção de dutos é limitar a velocidade do detector de falhas no tubo. Este requisito é devido à natureza física do processo de magnetização de um ferroímã na dinâmica e não está associado a nenhuma falha no projeto do detector de falhas. Quando o detector de falhas se move dentro do duto, surgem correntes parasitas na parede do tubo, que impedem a penetração do fluxo magnético no mesmo, deslocando-o para fora. Isso implica uma magnetização não uniforme da parede em espessura: o lado externo do tubo, onde está localizada a maioria dos defeitos, não é magnetizado o suficiente, o que, por sua vez, leva a uma deterioração da qualidade do exame. O valor da velocidade de movimento ideal depende principalmente da espessura da parede do tubo e do diâmetro do tubo. Cálculos e experimentos mostraram que a velocidade ideal do detector de falhas não deve ser superior a 2,5 m/s.

Não menos que condição importanteé também uma limpeza preliminar da cavidade da tubulação de objetos estranhos que interferem na operação normal dos sensores de campo. Uma inspeção de detecção de falhas deve começar com total confiança de que um número mínimo de objetos interferentes permaneça na tubulação (é provável que uma limpeza completa da cavidade do tubo não seja realista).

Recursos de diagnóstico de gasodutos com detectores ultrassônicos de falhas em linha. Os projéteis ultrassônicos são normalmente utilizados para controlar tubulações de oleodutos, pois é necessário o contato acústico dos sensores com a tubulação, fornecida pelo óleo, para a passagem do ultrassom. Projéteis magnéticos são usados para controlar oleodutos e gasodutos.

Para diagnosticar gasodutos usando o Ultrascan, uma seção do gasoduto é preenchida com água, limitando sua propagação com a ajuda de projéteis separadores especiais que vão na frente e atrás do projétil de diagnóstico. Desta forma - através da água - consegue-se um contacto sonoro entre o emissor e a parede da tubagem (Figura 3.8).

Figura 3.8 - Esquema de controle de gasoduto com detector ultrassônico de falhas

Em 1999, a empresa estrangeira TransCanada Pipeline Limited usou com sucesso uma ferramenta ultrassônica para detectar rachaduras por corrosão sob tensão em uma seção de 167 km de um gasoduto de 914 mm perto de Edson.
O teste com um dispositivo em linha exigiu a construção de uma câmara de lançamento com a possibilidade de dosar a água carregada.

A inspeção em linha é realizada em quatro níveis :

1. Inspeção do oleoduto com a ajuda de projéteis - profilers. Eles determinam defeitos na geometria da parede do tubo (ondulações, ovalidades, amassados).

2. Com a ajuda de projéteis ultrassônicos - detectores de falhas, eles pesquisam, medem defeitos de corrosão, delaminação de tubos de metal

3. Com a ajuda de projéteis magnéticos - detectores de falhas, são detectados defeitos em soldas circunferenciais.

4. Com a ajuda de detectores de falhas ultrassônicos mais modernos, o SD detecta e mede defeitos semelhantes a trincas em costuras longitudinais e no corpo do tubo.

Classificação de defeitos de tubos, determinados com a ajuda de VTD.

4 classes de defeitos:

1. Defeitos de geometria (ondulações, amolgadelas, ovalidades) Levam a uma diminuição da capacidade de carga do tubo, a uma diminuição da produção.

2. Defeitos da parede do tubo (estratificação do tubo de Me, inclusões, rachaduras, arranhões, danos por corrosão, perda de Me de origem local). Eles levam a uma diminuição na transportadora. cano de ajuda.

3. Defeitos de costuras cruzadas (falta de penetração, poros e deslocamento das bordas da costura).

4. Def-você prod-th costura de fábrica (mesmo).

VTD . Antes de realizar o VTD, é necessário limpar a cavidade interna do tubo de depósitos O poliuretano é usado como tapetes para discos de limpeza para equipamentos de limpeza.

O VTD é realizado em 4 etapas: 1. Identificação de defeitos na geometria do tubo com conchas de ajuda criadores de perfil.

2.revelando defeitos na parede do tubo com ultrassom pom-yu-x conchas "Ultrascan".

3. Defeitos de soldas cruzadas com a ajuda de conchas magnéticas "Magniscan"

"-" tubo magnetizado

4. Defeitos em soldas comerciais, defeitos orientados na direção industrial com projéteis Ultrascan de alta resolução foram detectados.

De acordo com os resultados do exame de diagnóstico, todos os defeitos são classificados em 3 grupos:

Defeitos do tipo POR; - defeitos do DPR (deficiências, sub-rep-tu); - defeitos que não necessitem de reparação, são inseridos no banco de dados para o último monitoramento.

De acordo com os resultados dos diagnósticos, reparo seletivo ou reparo contínuo (com acúmulo de falhas)

Com a ajuda de programas, é determinado o grau de perigo dos defeitos identificados.

Diagnóstico da parte linear do gasoduto .

Durante a operação do mg, sua superfície interna é contaminada com partículas de rocha, incrustações esfoliadas de tubulações, condensado, água, metanol, etc. Isso leva a um aumento no coeficiente de resistência hidráulica e, consequentemente, a uma diminuição na vazão do gasoduto. A superfície interna do gasoduto é limpa da contaminação das seguintes maneiras: periodicamente com dispositivos de limpeza sem interromper o bombeamento de gás; uso único de dispositivos de tratamento com a interrupção do fornecimento de gás; instalação de coletores de condensado e drenos em pontos baixos do gasoduto; aumentando a velocidade dos fluxos de gás em segmentos individuais do sistema de gasoduto e posterior retenção de líquido nos coletores de pó da estação de compressão. Pistões de limpeza, raspadores, pistões separadores são usados como dispositivos de limpeza. Dependendo do tipo de poluição, alguns dispositivos de limpeza também são usados. O principal requisito para eles: ser resistente ao desgaste, ter boa permeabilidade através de dispositivos de travamento, design simples e barato. Os dispositivos de limpeza mais comumente usados, como DZK-REM, OPR-M, permitem limpar simultaneamente a cavidade do gasoduto de sólidos e substâncias líquidas. Para a limpeza de gasodutos de grandes diâmetros, são utilizados os separadores de pistão DZK-REM-1200, DZK-REM-1400, OR-M-1200, OPR-M-1400. O pistão é montado com dois, três ou mais elementos de limpeza. Para o movimento do pistão através do gás, é criada uma certa queda de pressão sobre ele, que depende principalmente de seu design. A diferença p criada no pistão é em média 0,03-0,05 MPa. Em todos os mg projetados e recém-introduzidos, são fornecidos dispositivos para limpar a cavidade interna do gasoduto da poluição, passando por pistões de limpeza. O dispositivo inclui unidades de lançamento e recebimento de pistões de limpeza, sistema de monitoramento e controle automático processos de limpeza. As unidades de lançamento e recebimento de pistões de limpeza são feitas para um p de trabalho de 7,5 MPa e uma temperatura do ambiente de trabalho de -60 a 60 ° C. Para controlar a passagem dos dispositivos de tratamento pelo gasoduto, analisadores de passagem de pistão são instalados em seus pontos individuais. Foi desenvolvido o complexo Volna-1, projetado tanto para sinalizar a passagem de dispositivos de limpeza pelo gasoduto, quanto para localizá-los caso fiquem presos nele.

11. Transições de condutas através de barreiras de água e sua classificação segundo o método construtivo.

As travessias através de barreiras de água são divididas de acordo com o método de construção em:

1. debaixo d'água;

2. ar: vigas sobre apoios, transições estaiadas, arqueadas.

O limite da passagem de ar da tubulação através da barreira de água inclui a parte acima do solo e seções da tubulação subterrânea com 50 m de comprimento do local onde a tubulação sai para a superfície.

Os dutos submarinos incluem uma parte linear que passa por barreiras de água com mais de 10 m de largura ao longo do lençol freático em águas baixas (nível de água mais baixo) e mais de 1,5 m de profundidade.

Os limites da travessia subaquática são:

1. para travessias de várias linhas - trata-se de um trecho limitado por válvulas de fechamento localizadas nas margens.

2. para linha simples - é uma área limitada por um horizonte de preia-mar não inferior a 10% de segurança.

Os dutos das linhas principais e de reserva no trecho da travessia subaquática e da travessia subaquática ao KPPSSD devem ser projetados de acordo com a mais alta categoria de complexidade.

Os PP através de barreiras de água, com largura superior a 75 m ao longo do lençol freático em águas baixas, são necessariamente equipados com fios de reserva.

Os PP de acordo com o método de construção são divididos em:

1. Construído em forma de trincheira. A forma tradicional de construir. Desvantagens: necessidade de vistoria anual, método não ecológico, necessidade de grandes reparos em 10-15 anos.

2. Construído pelo método de perfuração direcional. Vantagens: garante a confiabilidade da operação do trecho subaquático do duto (até 30 anos); compatibilidade ambiental do método.

3. Construído por microtúnel. Usado muito mais recentemente. Vantagens: confiabilidade e durabilidade. As travessias subaquáticas construídas por microtúneis são divididas em: travessias de túneis espaço anular, que é preenchido com gás inerte sob pressão excessiva; transições com um anel de túnel preenchido com um líquido com propriedades anticorrosivas, um revestimento com excesso de pressão.

4. Construído usando o método "pipe in pipe".

As estruturas para passagem de barreiras de água incluem as seguintes instalações:

1. troço da conduta principal dentro dos limites da passagem;

2. nós de válvulas de fechamento costeiras e KPPSOD;

3. Estruturas de proteção de margens e fundos projetadas para evitar a erosão da parte costeira e do canal da travessia;

4. sinais de informação da cerca zona de segurança travessia em rios navegáveis e jangáveis; sinais de direção eixos de dutos em seções terrestres; sinais de fixação da rede geodésica da transição;

5. ponto de observação (checkpoint) do atacante;

6. linha de transmissão ao longo da rota;

7. Sistema ECP nas fronteiras da transição;

8. subestação transformadora para fornecer energia elétrica para válvulas de corte e instalações ECP;

9. meios e equipamentos de telemecânica;

10. pontos de marcação estacionários para realizar trabalhos de diagnóstico em linha;

11. Sensores de amostragem de pressão, unidades manométricas, dispositivos de sinalização para a passagem de dispositivos de limpeza, sistemas de detecção de patos, sistemas de controle anular;

12. Estruturas de suporte para travessias aéreas.

Requisitos para equipamentos de software.

1. Os BCPs devem ser equipados com sistemas de detecção de vazamentos, enquanto os cruzamentos pipe-in-pipe devem ser equipados com sistemas de monitoramento de pressão anular. Informações sobre a pressão devem ser enviadas para a sala de controle da estação mais próxima.

2. As roscas de reserva são equipadas com CPPSOD.

3. Os BCPs em rios navegáveis e com capacidade para rafting com largura superior a 500 m ao longo do espelho d'água em águas baixas devem ter um posto de controle de linha equipado com telefone e rádio comunicações.

4. Os BCPs são equipados com marcadores geodésicos permanentes (benchmarks), que são colocados abaixo da profundidade de congelamento do solo para prevenir o congelamento do benchmark.

5. Válvulas de gaveta ou guindastes instalados no cruzamento devem ser eletrificados, telemecanizados e localizados no sistema de telecontrole. Válvulas gaveta e torneiras devem ser fornecidas por duas fontes independentes.

6. As válvulas gaveta possuem número tecnológico, indicadores de posição da válvula, cercas, avisos de advertência. Válvulas de costa e guindastes devem garantir a estanqueidade da seção desconectada da passagem.

7. Para liberar o BS do óleo em situações de emergência, substituindo-o por água com a passagem de separadores, os nós das válvulas terrestres das linhas principal e reserva da transição são equipados com respiradouros com diâmetro de pelo menos 150 mm.

8. Trincos e guindastes de transições devem ter dique. Requisitos básicos para aterro: altura do aterro 0,7 m; os taludes internos do aterro devem ser reforçados com tela antifiltração; a distância das válvulas principais ou guindastes até o fundo do aterro é de 1,5 m.

9. Para realizar o trabalho de diagnóstico em linha, os pontos de marcação devem ser instalados dentro dos limites da transição.

Requisitos para o equipamento de travessias aéreas.

1. Benchmarks são instalados na tubulação e suportes VP para realizar o controle geodésico das posições dos elementos da estrutura de transição.

2. As encostas das ravinas e as margens das passagens de água nos locais de instalação dos suportes costeiros devem ser dotadas de amortecedores de velocidade de escoamento (cobertura vegetal, quedas escalonadas, bebedouros).

3. Os suportes de calha das travessias de vigas devem possuir cortadores de gelo de acordo com o projeto.