WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 19 |

Методы обработки результатов дистанционного магнитометрического обследования подземных трубопроводов

-- [ Страница 12 ] --

Следовательно, имеются основания утверждать, что основные особенности распределения магнитного поля вдоль оси трубопровода связаны с различием остаточной намагниченности соседних труб. Наблюдается взаимосвязь между расположением экстремумов вертикальной составляющей напряженности магнитного поля и линейными координатами кольцевых сварных швов. Не наблюдается никаких отличий магнитограмм в местах расположения дефектов по сравнению с магнитограммами бездефектных участков. Также не наблюдается надежной и однозначной взаимосвязи между положением дефектов и выявленных локальных неоднородностей намагниченности. Это говорит о том, что в общем случае с дефектами не связаны источники магнитного поля с магнитными моментами, достаточными для их обнаружения с поверхности грунта.

Рисунок 5.1. Пример графического представления результатов измерений и их обработки.

Рисунок 5.2. Пример графического представления результатов измерений и их обработки.

Рисунок 5.3. Пример графического представления результатов измерений и их обработки.

5.2. Результаты измерения магнитного поля у поверхности металла в районе расположения дефектов. Оценка магнитных моментов источников, Очевидно, что обнаружение дефектов металла трубопровода с помощью измерения магнитного поля возможно только в том случае, если с дефектами связаны источники магнитного поля. При известном магнитном моменте источника легко оценить, на каком расстоянии он может быть обнаружен при известной погрешности измерения магнитного поля (глава 2). Для исследования связи дефектов и локальных источников магнитного поля, а также для оценки магнитных моментов этих источников (при их наличии) были проведены измерения напряженности постоянного магнитного поля вблизи поверхности металла трубопровода в районе расположения дефектов различных типов (коррозия, механические повреждения, смещение кромок). Измерения выполнялись на участке магистрального газопровода «Уренгой-Центр-1» (в районе 2454 – 2457 км), который был откопан и очищен от изоляции для проведения капитального ремонта. Измерения магнитного поля проводились на 50 участках размером 1,0 1,0 м2. Для измерений использовался прибор ИКНМ-12 со сканирующим устройством № 1-8М-172. Измерялась нормальная к поверхности трубопровода составляющая напряженности магнитного поля. При измерениях расстояние от датчиков сканирующего устройства до поверхности трубопровода (до металла) составляло 2 – 5 мм. Расстояние между точками измерения вдоль линии измерения составляло 32 мм. Расстояние между датчиками сканирующего устройства составляло 30 мм. Сканирующее устройство проводилось вдоль образующих трубы. Расстояние между линиями измерений составляло 100 мм. Таким образом, измерения проводились в узлах прямоугольной сетки, сторона ячейки которой составляла приблизительно 3 см.

Некоторые результаты измерений представлены в таблице 5.2. Приведены краткие характеристики дефектов, их фотографии и поверхностные диаграммы распределения нормальной составляющей напряженности магнитного поля на участках измерения. Для удобства сравнения диаграмм используется одинаковый масштаб осей нормальной составляющей напряженности магнитного поля.

В тех случаях, когда в пределах участка измерений имеется кольцевой сварной шов, наблюдаются характерные картины распределения магнитного поля (участки 12, 23, 46 в таблице 5.2). Аналогичным образом на участках, распложенных на спиралешовных трубах, проявляются спиральные сварные швы (участок 8 в таблице 5.2). Величина изменения нормальной составляющей магнитного поля вблизи метала в районе сварных швов не превышает 200 А/м.

На всех пятидесяти рассмотренных участках в районе дефектов не наблюдается каких-либо существенных аномалий нормальной составляющей напряженности магнитного поля. Величина колебаний напряженности магнитного поля в пределах каждого участка в области, на которой отсутствуют сварные швы, не превышает 150 А/м.

В таблице 5.3 приводятся результаты моделирования магнитного поля, создаваемого локальными источниками с магнитными моментами 1,0 Ам 2 и 0, Ам2. По результатам измерений может быть сделан следующий вывод: в местах расположения рассмотренных дефектов либо отсутствуют локальные источники магнитного поля, либо имеются локальные источники с магнитным моментом, существенно меньшим, чем 0,5 Ам2. Источники с магнитным моментом 0,5 Ам при самой благоприятной (вертикальной) ориентации вектора магнитного момента создают на расстоянии 1 м магнитную аномалию с амплитудой 0,1 А/м, а на расстоянии 2 м – аномалию с амплитудой 0,01 А/м. Очевидно, что при погрешности измерения ~ 1 А/м выделение таких аномалий на фоне неоднородного поля трубопровода (а следовательно, и обнаружение таких источников) с поверхности грунта невозможно.

Таблица 5.2. Результаты измерения магнитного поля вблизи поверхности металла в районе расположения дефектов.

Дефект Наименование дефекта Коррозия Расстояние кольцевого 1, от шва, м продольного Угловая ориентация, час 8, Максимальная глубина, мм 1, Дефект Наименование дефекта Расстояние кольцевого от шва, м продольного Угловая ориентация, час 12, Максимальная глубина, мм 4, Дефект Наименование дефекта Коррозия Расстояние кольцевого 4, от шва, м продольного 0, Угловая ориентация, час 8, Максимальная глубина, мм 1, Таблица 5.2. Продолжение.

Дефект Наименование дефекта Коррозия Расстояние кольцевого 0, от шва, м продольного -0, Угловая ориентация, час 9, Максимальная глубина, мм 1, Дефект Наименование дефекта Расстояние кольцевого от шва, м продольного Угловая ориентация, час 11, Максимальная глубина, мм 1, Дефект Наименование дефекта Коррозия Расстояние кольцевого -0, от шва, м продольного -0, Угловая ориентация, час 8, Максимальная глубина, мм 1, Таблица 5.2. Продолжение.





Дефект Наименование дефекта Коррозия Расстояние кольцевого 5, от шва, м продольного -0, Угловая ориентация, час 9, Максимальная глубина, мм 1, Дефект Наименование дефекта Расстояние кольцевого 8, от шва, м продольного 0, Угловая ориентация, час 7, Максимальная глубина, мм 4, Дефект Наименование дефекта Расстояние кольцевого от шва, м продольного Угловая ориентация, час 9, Максимальная глубина, мм 5, Таблица 5.3. Результаты моделирования магнитного поля вблизи поверхности металла.

Локальный источник Объем источника, 10-4 м3 1, Намагниченность источника, А/м Магнитный момент P, Ам2 1, Локальный источник Объем источника, 10-4 м3 1, Намагниченность источника, А/м Магнитный момент P, Ам2 0, Граница участков с противоположно направленными векторами продольной намагниченности Намагниченность участка 1, А/м Намагниченность участка 2, А/м 5.3. Результаты измерения магнитного поля дефектной трубы при циклическом изменении давления в процессе проведения гидравлических Для оценки влияния механических напряжений на намагниченность трубопровода (в частности, в области дефектов) проводились работы по измерению магнитного поля дефектной трубы при изменении внутреннего давления в процессе проведения гидравлических испытаний. Объект исследований – труба с заглушками, в которую подавалась вода под давлением (рисунок 5.4). Наружный диаметр трубы 1220 мм, толщина стенки 12 мм, длина 11,7 м. В процессе диагностического обследования на данной трубе были обнаружены многочисленные коррозионные дефекты глубиной до 2,0 мм и дефекты КРН с глубиной трещин до 1,5 мм.

Рисунок 5.4. Общий вид стенда для проведения гидроиспытаний дефектной В процессе работ проводились измерения компонент напряженности магнитного поля в нескольких точках на разных расстояниях от поверхности металла. Измерения проводились при циклическом изменении давления в трубе.

При повышении давления проводились измерения при значениях давления 0, 2,0, 4,0, 5,5, 6,8 МПа. При понижении давления проводились измерения при значениях давлении 5,5, 4,0, 2,0 МПа. Всего было сделано 40 циклов изменения давления. При каждом из указанных значений давления проводилось 5 измерений компонент напряженности магнитного поля. Схема расположения датчиков магнитного поля с указанием ориентации их систем координат представлена на рис 5.5.

Рисунок 5.5. Схема расположения датчиков при циклическом изменении Координаты датчиков представлены в таблице 5.4. Блок датчиков 1 на протяжении всех 40 циклов измерения находился на одном месте на расстоянии 400 мм от металла в районе сетки трещин. Блок датчиков 2 после каждых циклов переставлялся в новое место. На протяжении циклов 1 – 10 и 31 – 40 блок датчиков 2 располагался над бездефектным участком трубопровода на расстояниях 400 и 800 мм от металла соответственно. На протяжении циклов 11 – 20 и 21 – 30 блок датчиков 2 располагался в районе коррозионных язв на расстояниях 400 и 800 мм от металла соответственно.

Таблица 5.4. Расположение датчиков магнитного поля.

Диаграммы поведения компонент напряженности магнитного поля при изменении давления представлены на рисунках 5.6 – 5.10.

Рисунок 5.6. Поведение компонент напряженности магнитного поля при циклическом изменении давления в трубе. Блок датчиков 1. Циклы 1 – 40.

Рисунок 5.7. Поведение компонент напряженности магнитного поля при циклическом изменении давления в трубе. Блок датчиков 2. Циклы 1 – 10.

Рисунок 5.8. Поведение компонент напряженности магнитного поля при циклическом изменении давления в трубе. Блок датчиков 2. Циклы 11 – 20.

Рисунок 5.9. Поведение компонент напряженности магнитного поля при циклическом изменении давления в трубе. Блок датчиков 2. Циклы 21 – 30.

Рисунок 5.10. Поведение компонент напряженности магнитного поля при циклическом изменении давления в трубе. Блок датчиков 2. Циклы 31 – 40.

Магнитное поле трубопровода изменяется при изменении механических напряжений. Максимальное изменение магнитного поля происходит при первом приложении нагрузки. Если напряжения меняются периодически, то на протяжении первых нескольких циклов изменения магнитного поля являются необратимыми. После 10 – 20 циклов изменения становятся обратимыми, т.е.

после снятия нагрузки магнитное поле возвращается к прежним значениям. При этом наблюдается характерный гистерезис – кривая изменения магнитного поля при увеличении механических напряжений не совпадает с кривой изменения магнитного поля при уменьшении механических напряжений.

намагниченность металла трубы были проведены измерения магнитного поля вблизи поверхности металла при нулевом давлении и при давлении 5,5 МПа.

Измерения проводились с помощью прибора ИКН-3М-12 со сканирующим устройством №1-8М-172. Методика измерения подробно описана в разделе 5.2.

Схема расположения области измерения представлена на рисунке 5.11.

Рисунок 5.11. Схема расположения области измерения магнитного поля вблизи Измерения проводились после 40 циклов изменения давления при нулевом давлении и при давлении 5,5 МПа.

Общую картину распределения магнитного поля удобно оценить с помощью поверхностных диаграмм – карт распределения нормальной составляющей напряженности магнитного поля с наложением основных дефектов КРН и продольных сварных швов (рисунок 5.12).

На этих диаграммах видно, что на обследованном участке не имеется существенных локальных магнитных аномалий, которые можно было бы связать с дефектами металла. Не появляются такие аномалии и под давлением.

Характерные продольные полосы связаны с тем, что намагниченность металла различается по разные стороны от продольных сварных швов. Кроме того, на диаграммах представлены результаты измерений без вычитания поля Земли. Без давления значения нормальной составляющей находятся в диапазоне от – 150 до + 150 А/м. При давлении 5,5 МПа значения нормальной составляющей находятся в диапазоне от – 100 до + 100 А/м.



Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 19 |
 


Похожие работы:

« Цыплакова Елена Германовна ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА ВОЗДЕЙСТВИЯ АВТОТРАНСПОРТА НА АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ СЕВЕРНЫХ ГОРОДОВ Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук Научный консультант заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии РФ, доктор технических наук, профессор Потапов Анатолий Иванович Санкт-Петербург – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ...»

« ЛЮБЧИК АННА НИКОЛАЕВНА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 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 геолого-минералогических наук, профессор Е.И. Крапивский САНКТ-ПЕТЕРБУРГ -2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ...»

« 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.