WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |

Повышение эффективности магнитометрического метода дистанционного контроля технического состояния подземных магистральных трубопроводов

-- [ Страница 15 ] --

Поправка за расстояние от магниточувствительного элемента до оси трубопровода – вводится при высокоточных измерениях над трубопроводом. Эта поправка вводится по заранее полученной зависимости показаний магнитометра от расстояния до оси трубопровода.

Поправка за расстояние по горизонтали от проекции оси трубопровода до магниточувствительного элемента – вводится при высокоточных измерениях.

Может быть учтена и при измерениях в движении по разности показаний магниточувствительных элементов при их расположении по разные стороны от проекции оси трубопровода на дневную поверхность.

Для оценки качества измерений производятся контрольные наблюдения.

Оценка точности измерения производится по известной формуле (4.2).

При высокоточных наблюдениях необходимо записывать расстояние магниточувствительного элемента до земной поверхности, определенное описанными выше методами, которое может отличаться для первичных и повторных наблюдений. Для многокомпонентного магнитометра оценка точности наблюдений оценивается для каждого феррозонда.

Ориентационная поправка - основной сложностью измерений компонентов магнитного поля с феррорезонансным трехкомпонентным градиентометром является необходимость его точной ориентации. Вертикальная ориентация осуществляется по уровням или электронным способом, горизонтальная – по топографической сети. Влияние ориентации феррорезонансного магнитометраградиентометра незначительно при измерении вертикальной составляющей магнитного поля Z и может быть существенно при измерении горизонтальных составляющих X и Y. Поэтому при высокоточных измерениях определяют зависимость погрешностей измерений от ориентировки прибора (азимутальная кривая погрешностей). Для построения азимутальной кривой необходимо выполнить измерения на одной точке, ориентируя прибор в различных азимутах : 0, 30, 60,..., 360о. Азимутальная кривая имеет форму синусоиды.

Возможны три типа ориентации магнитометра - градиентометра: датчик вдоль трубопровода, датчик по магнитному меридиану, датчик по оптимальным показаниям горизонтального феррозонда, ориентированного приблизительно вдоль трубопровода (максимальные, минимальные). Такая же ориентация необходима и при вертикальном положении датчика. Это связано с тем, что и при измерении вертикальной составляющей из-за погрешностей установления вертикального положения по показаниям акселерометра (особенно двухкомпонентного), которые могут достигать десятков нТл. Ведение поправок осуществляется по графикам, аналогичным приведенным на рисунке 4.36.

Первичная обработка результатов измерений проводится параллельно с полевыми работами. Она включает введение поправок, обеспечивающих заданную точность измерений, устранение при необходимости регионального фона и выделений остаточных аномалий, построение графиков по профилям и карт графиков.

В отличие от других типов магнитометров при обработке результатов измерений с трехкомпонентным градиентометром целесообразно строить на одном графике вертикальную, горизонтальную и продольные составляющие магнитного поля, а также измерять углы относительно оси трубопровода, при которых показания прибора максимальны. Кроме того, вычисляется вертикальный и горизонтальный градиенты составляющих магнитного поля для каждой пары феррозондов, относительные градиенты (отношение градиента к показаниям одного из трехкомпонентных феррозондов, перекрестные градиенты и относительные перекрестные градиенты (отношение к показаниям разноименных феррозондов).

Результаты полевых измерений на газопроводе представляются в виде графиков и в случае необходимости - карт графиков. Вертикальный масштаб при построении карт графиков определятся точностью съемки.

В большинстве случаев наиболее целесообразным является масштаб, при котором 1 мм соответствует округленному значению средней квадратической погрешности съемки.

вертикальных градиентов составляющих магнитного поля, определение погрешности ориентации датчиков.

Результаты исследования магнитных полей подземных Исследования магнитных полей подземных магистральных трубопроводов проводились на газопроводах Ухта-Торжок (в районе г. Ухта), магистральном нефтепроводе в районе г. Ухты, на газопроводе Валдай-Псков-Рига (в районе г.

Валдай).

Примеры измерения вертикальной составляющей Z, полного вектора магнитного поля Н и горизонтальных составляющих X, Y постоянного магнитного поля над газопроводом “Ухта-Торжок”-3 с различными типами приборов представлены на рисунках 5.1- 5.5.

Измерение магнитного поля трубопроводов Ухта-Торжок подтвердило вывод о сложном характере магнитного поля трубопроводов, обусловленным, главным образом, остаточной намагниченностью.

Все четыре нитки трубопровода отмечаются максимумами магнитного поля лишь на ряде профилей. Типичная теоретическая форма аномалии магнитного поля над трубопроводом (горизонтальным намагниченным цилиндром) – максимум с двумя пологими отрицательными минимумами по обе стороны от него. Такая форма аномалии магнитного поля отмечена лишь на нескольких профилях. Выход графика в нормальное поле наблюдается на расстоянии около 100 м от трубопровода. Отметим, что внутри труб 3 и 4 нитки трубопровода в 1996 году был пропущен магнитный дефектоскоп (г. Саратов), который намагнитил трубы и исказил индуцированное магнитное поле трубопроводов. Как показали результаты магнитометрии в 1997 году на участке газопровода «Грязовец-Санкт-Петербург», 129 км магнитный дефектоскоп фирмы Бритиш Газ создает очень мощное магнитное поле, намагничивающее трубопровод.





Возможно по этой причине (например, при остановке дефектоскопа) форма графика магнитного поля четвертой очереди трубопровода в ПК 100 м, 200 м, м, 800 м существенно отличаются от приведенных на других рисунках. Из приведенных графиков следует, что напряженность магнитного поля непосредственно над газопроводом меняется в 10 раз от 2000 до 21000 нТл.

Максимальное отрицательное значение вертикальной составляющей Z магнитного поля в районе трубопровода достигает – 120 000 нТл, т.е. в два раза превышает значение Z в нормальном поле. Это свидетельствует о том, что остаточное магнитное поле, возникшее при охлаждении трубопровода ниже точки Кюри на трубном заводе, превышает по величине намагниченность, возникающую в поле Земли.

Рисунок 5.1 - Карта графиков вертикальной составляющей магнитного поля над нитками газопровода Ухта-Торжок. Кварцевый магнитометр М-27.

составляющей электромагнитного поля максимум обычно сдвинут относительно оси трубопровода на 0,5-1 м. Наблюдается асимметрия максимумов, что связано как с наличием посторонних металлических тел значительной массы, так и с остаточной намагниченностью трубопровода.

Рисунок 5.2 - Фрагмент вертикальной составляющей Z постоянного магнитного поля, измеренной по профилю вдоль участка газопровода "Ухта-Торжок-1" кварцевым магнитометром М-27 (вычтен фон, составляющий 3858,9 нТл) Предположение о значительном влиянии остаточной намагниченности подтверждается рисунок 5.2. Сварные стыки труб отмечаются максимумами и минимумами магнитного поля амплитудой до 2000 нТл.

Иначе выглядят графики трех взаимно-перпендикулярных составляющих магнитного поля на участке подземного газопровода длиной 240 м (рисунок 5.3).

Стабилизация фона относительно высокая.

-5000 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 Рисунок 5.3 - Вертикальная Z и горизонтальные X, Y составляющие постоянного магнитного поля над подземным газопроводам «Ухта-Торжок»-3 – 1220 мм, измеренные трехкомпонентным магнитометром - градиентометром внутритрубной магнитной дефектоскопии, выделяются аномалиями Z и Yсоставляющих магнитного поля и, особенно, их градиента.

Рисунок 5.4 - Вертикальная Z и горизонтальные X, Y составляющие постоянного магнитного поля над подземным газопроводам «Ухта-Торжок»-1, измеренные трехкомпонентным магнитометром на двух высотах Рисунок 5.5 - Составляющие Х,Y,Z постоянного магнитного поля вдоль нефтепровода при различной высоте магниточувствительного датчика: а. h=0 м; б. h=1 м. Аппаратура:

соответствует длине секции трубы – 11,3 м (рисунок 5.5.). С большей четкостью она проявляется по X-составляющей (параллельной трубопроводу). По этой составляющей в большинстве случаев отмечаются стыки различных секций труб.

Наиболее информативна Z-составляющая (вертикальная).

Рисунок 5.6 - Составляющие X, Y,Z магнитного поля по профилю, пересекающему При пересечении трубопровода составляющая Z (вертикальная) магнитного поля переходит через максимум, который смещен относительно проекции оси намагничения магнитным полем Земли, составляющая Y (перпендикулярная трубопроводу) переходит через 0, а составляющая X (параллельная трубопроводу) практически не изменяется (рисунок 5.6.) Магнитное поле на высоте 1 м менее контрастно, чем при максимальном приближении к трубопроводу рисунок. 5.7.

Рисунок 5.7 - Составляющие X, Y, Z постоянного магнитного поля на аномальном участке (коррозия 25 %) газопровода “Ухта-Торжок-3”, 40,5 км. А. Высота датчика 0 м, В.

Из представленных выше исследований магнитных полей в околотрубном пространстве, выделим следующие особенности:

При пересечении трубопровода остаточная намагниченность секций которого имеет одинаковую направленность, горизонтальная составляющая X магнитного поля меняется слабо, вертикальная составляющая Z переходит через максимум, перпендикулярная составляющая Y переходит через нуль.

Аномальное магнитное поле по профилю вдоль трубопровода периодично. Период повторяющихся форм магнитного поля примерно кратен длине секции трубы.

Структура полного вектора магнитного поля Т имеет сложный характер, обусловленный, вероятно, различной намагниченностью секций трубопровода. В большинстве случаев отмечаются стыки секций трубопровода.

перпендикулярным профилям) резко различно. В ряде случаев трубопровод не отмечается аномалиями магнитного поля.

Максимальное значение полного вектора магнитного поля, как правило, смещено относительно оси трубопровода Зависимость амплитуды магнитного поля от глубины залегания трубопровода близка к обратно квадратичной.

Даже над одной секцией трубопровода и при одинаковом расстоянии от магнитометра аномальное магнитное поле существенно различно.

Относительный градиент различных составляющих магнитного поля (разность показаний магнитометра на двух высотах, отнесенная к показаниям нижнего или верхнего датчика магнитного поля) позволяет выделить аномальные участки трубопровода, характеризующиеся стресс-коррозионными и коррозионными нарушениями. Эти участки подлежат дальнейшей разбраковке и исследованию нарушений изоляции.

Максимальное отрицательное значение вертикальной составляющей Z магнитного поля в районе трубопровода в два раза превышает значение Z в нормальном поле. Это свидетельствует о том, что остаточное магнитное поле, возникшее при охлаждении трубопровода ниже точки Кюри на трубном заводе, превышает по величине намагниченность, возникающую в поле Земли.

10. Магнитное поле на высоте 1 м менее контрастно, чем при максимальном приближении к трубопроводу.

11. Коррозионные участки трубопровода, выделенные по данным внутритрубной магнитной дефектоскопии, выделяются аномалиями Z и Yсоставляющих магнитного поля и, особенно, их градиента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

экспериментальных исследований была решена актуальная научно-практическая задача – обоснована техническая возможность, повышения точности и информативности магнитометрического метода дистанционного контроля технического состояния подземных трубопроводов, путем применения системы датчиков, состоящей из трех феррозондов постоянного магнитного поля, расположенных ортогонально друг относительно друга и акселерометра при обследовании подземных магистральных трубопроводов, без вскрытия грунта.



Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |
 


Похожие работы:

« ПЕНКИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТАДИИ СИНТЕЗА ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛАМИНОВ И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ СИСТЕМ КОРРЕКЦИИ ЕГО ФРАКЦИЙ НА ОСНОВЕ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Сажин С.Г. Дзержинск – 2014 г. 2 Оглавление Введение Глава 1. Анализ ...»

« ПЕНКИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ Математические модели стадии синтеза этаноламина и разработка оптимальных систем коррекции его фракций Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Сажин С.Г. Дзержинск – 2014 г. 2 Оглавление Введение Глава 1. Анализ технологического процесса синтеза этаноламинов как ...»

«Величко, Александр Павлович Разработка ИК­радиометрического комплекса, обеспечивающего дистанционный контроль и исследование облаков и прозрачности атмосферы Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2007 Величко, Александр Павлович.    Разработка ИК­радиометрического комплекса, обеспечивающего дистанционный контроль и исследование облаков и прозрачности атмосферы [Электронный ресурс] : дис. . канд. техн. наук : 05.11.13. ­ Москва: РГБ, 2007. ­ (Из фондов Российской ...»

« Пастухов Юрий Викторович ИНФОРМАЦИОННО – ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРОМЫШЛЕННОЙ КОРРОЗИИ С ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ НА ОСНОВЕ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель – докт. техн. наук, профессор Муха Ю. П. Волгоград - 2014 2 Оглавление Введение.... 5 Глава 1. Современное состояние ...»

« Фесько Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ 05.11.07 – Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – кандидат технических наук, профессор Тымкул Василий Михайлович Новосибирск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1 Аналитический обзор научно-технической и патентной литературы по оптическим и оптико-электронным ...»

« ЛАРИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ СПОСОБЫ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель -кандидат технических наук, старший научный сотрудник Бакулин В.Н. Научный консультант - кандидат технических наук, доцент Резниченко В.И. Москва 2013 2 Содержание ...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.