WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 19 |

Методы обработки результатов дистанционного магнитометрического обследования подземных трубопроводов

-- [ Страница 14 ] --

Участки с разным типом труб Участки с разным техническим состоянием Преимущественно ремонт 211-687, 814-857, 927-1095, 1691-1700 2, Преимущественно вырезка 100-210, 688-813, 858-926, 1096-1690 3, Наблюдается некоторая корреляция между величиной изменения поля и техническим состоянием труб. На участках, состоящих преимущественно из труб, подлежащих вырезке, величина dx больше, чем на участках, состоящих преимущественно из труб, подлежащих ремонту. Однако, скорее всего, этот результат имеет частный характер и справедлив только для рассмотренного участка трубопровода, на котором вырезке подлежат в основном двухшовные трубы. Было бы некорректно без дополнительной проверки распространять данный результат на общий случай.

вертикальной компоненты напряженности магнитного поля при изменении давления DHx = Hx1 – Hx2 (рисунок 5.18а). Аналогичные распределения построим отдельно для разных конструкций труб (рисунки 5.18б – 5.18г).

Анализ рисунка 5.18 позволяет сделать следующие выводы. Ширина гистограммы распределения наименьшая для участков, соответствующих одношовным трубам и наибольшая для участков, соответствующих двухшовным трубам. Спиралешовные трубы занимают промежуточное положение. Это говорит о том, разброс значений изменения вертикальой компоненты магнитного поля для двухшовных труб больше, чем для спиралешовных и особенно одношовных.

Рисунок 5.18. Распределение точек измерения по величине изменения вертикальной компоненты напряженности магнитного поля при изменении давления DHx для всех типов труб (а), одношовных труб (б), двухшовных труб (в), В ходе работы проведены расчеты изменения продольной намагниченности труб при изменении механических напряжений. Средние значения и дисперсии абсолютных величин изменения продольной намагниченности в центральной части труб представлены в таблице 5.8.

Для одношовных труб изменения продольной намагниченности в среднем меньше, чем для спиралешовных и особенно двухшовных труб. Такая же закономерность наблюдается и для величины разброса изменений продольной намагниченности, который может характеризоваться дисперсией.

Таблица 5.8. Характеристика изменения продольной намагниченности в центральной части труб при изменении механических напряжений для разных участков трубопровода.

Проведем сопоставление величины изменения вертикальной составляющей магнитного поля при изменении давления и дефектности трубопровода.

среднеквадратичное отклонение dx. Для оценки дефектности участка будем использовать количество дефектных труб m на данном участке. При этом будем «Гипрогазцентр». Каждому из 17 участков длиной 100 м поставим в соответствие точку в системе координат m – dx (рисунок 5.19).

Рисунок 5.19. Сопоставление величины изменения вертикальной составляющей магнитного поля при изменении давления и дефектности трубопровода для На рисунке прослеживается некоторая закономерность между величиной dx и количеством дефектных труб: чем больше dx, тем больше дефектных труб на данном стометровом участке. Таким образом, имеются некоторые основания предполагать, что по величине изменения магнитного поля при изменении давления в трубопроводе может быть проведена интегральная оценка степени поврежденности достаточно протяженных участков трубопровода. Естественно, выдвинутое предположение должно быть проверено на достаточно большом количестве экспериментальных данных.

1. Экспериментально установлено, что особенности магнитограмм реальных трубопроводов связаны, в основном, с различными комбинациями усредненной намагниченности соседних труб.

2. Наблюдается взаимосвязь расположения экстремумов распределения компонент постоянного магнитного поля вдоль оси трубопровода и линейных координат кольцевых сварных швов.

3. Проведенные измерения магнитного поля у поверхности металла показали, что в местах расположения дефектов (коррозия, механические повреждения, смещение кромок) либо отсутствуют локальные источники магнитного поля, либо имеются локальные источники с магнитным моментом 0,5 Ам2, величина которого недостаточна для создания на поверхности грунта магнитных аномалий, заметных на фоне погрешностей измерения.

4. 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.

5. Наблюдается взаимосвязь между среднеквадратичным отклонением значений вертикальной компоненты напряженности магнитного поля при наличии и при отсутствии избыточного внутреннего давления и типом труб (одношовные, двухшовные, спиралешовные).

6. Намагниченность труб существенно изменяется при изменении избыточного внутреннего давления. Но характер изменения зависит не только от действующих в данный момент механических напряжений, но и в значительной степени определяется магнитной предысторией образца, которая, как правило, неизвестна, или другими факторами. Усредненная продольная намагниченность разных труб при одном и том же изменении давления может как возрастать, так и убывать, что, по-видимому, связано с различной ориентацией векторов намагниченности относительно поверхности труб.





Глава 6. МЕТОДЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ МАГНИТОГРАММ Предложен ряд методов извлечения информации о трубопроводе из магнитограмм: метод поиска посторонних ферромагнитных предметов, метод поиска кольцевых сварных швов, методы поиска участков с аномальными неоднородностями намагниченности, основанные на решении обратной задачи магнитостатики для трубопроводов. Разработаны соответствующие алгоритмы и программное обеспечение для автоматизированной обработки результатов наземного магнитометрического контроля трубопроводов.

6.1. Причины формирования основных особенностей реальных Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили установить причины формирования основных особенностей магнитограмм реальных трубопроводов (рисунок 6.1).

Различия усредненной продольной намагниченности соседних труб Рисунок 6.1. Основные особенности реальных магнитограмм.

Установлено, что различия горизонтальных компонент напряженности магнитного поля в соседних точках измерения связаны с угловыми отклонениями магнитных осей датчиков от вертикали и оси трубопровода. Сравнительно узкие и резкие аномалии связаны с посторонними металлическими предметами, причем по ширине этих аномалий можно оценить глубину залегания посторонних предметов. Наконец, достаточно плавные изменения компонент магнитного поля, происходящие на участках, протяженность которых сравнима с характерной намагниченности соседних труб.

Таким образом, результаты измерения магнитного поля на поверхности грунта в точках, расположенных вдоль проекции оси трубопровода на дневную поверхность, содержат следующую информацию:

1. информация о наличии и глубине залегания посторонних ферромагнитных 2. информация о расположении некоторых кольцевых сварных швов;

3. информация об усредненной намагниченности труб.

Данная глава посвящена описанию алгоритмов и программного обеспечения, разработанных с целью извлечения из магнитограмм указанной информации.

6.2.1. Учет магнитного поля Земли при проведении магнитометрических измерений на криволинейных (в плане) участках трубопроводов При проведении магнитометрических измерений с использованием комплекса «МАГ-01» требуется проводить измерение трех компонент напряженности магнитного поля Земли и вычитать эти значения из результатов измерений для определения собственного поля трубопровода. Если участок трубопровода, на котором выполняются магнитометрические измерения, не прямолинейный (в плане), то горизонтальные компоненты магнитного поля Земли изменяются в процессе перемещения прибора по участку (считается, что в каждой точке измерений прибор ориентируется по касательной к проекции оси трубопровода на поверхность грунта). Поэтому вычитание одних и тех же значений компонент поля Земли из результатов измерений во всех точках участка, что допустимо на прямолинейных участках, на криволинейных участках приведет к некорректному результату. В связи с этим возникает необходимость определения горизонтальных компонент напряженности магнитного поля Земли в каждой точке измерений на криволинейном участке.

Рассмотрим участок, представляющий собой (в плане) дугу окружности.

Пусть известна длина этой дуги L, а также результаты измерения горизонтальных компонент поля Земли в двух точках – в начале участка (HЗy1, HЗz1) и в конце участка (HЗy2, HЗz2). Необходимо найти горизонтальные компоненты поля Земли HЗy, HЗz в произвольной точке, расположенной на расстоянии l от начала участка Введем следующие обозначения: R – радиус дуги окружности, и – углы, соответствующие дугам с длинами L и l, HЗyz – проекция вектора напряженности магнитного поля Земли на горизонтальную плоскость yz, 1 – угол между HЗyz и осью y1, 2 – угол между HЗyz и осью y2, – угол между HЗyz и осью y (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2. К расчету магнитного поля Земли на криволинейном участке.

Очевидно, что Величину HЗyz можно определить, например, на основании результатов измерения магнитного поля Земли в начале участка:

Угол определяется соотношением Угол 1 можно определить на основании результатов измерения магнитного поля Земли в начале участка:

Углы и связаны с длинами дуг L и l соотношениями Следовательно, Угол можно выразить через углы 1 и Угол 2 можно определить на основании результатов измерения магнитного поля Земли в конце участка:

Таким образом, окончательное выражение для угла можно записать в следующем виде Итак, искомые величины HЗy и HЗz определяются соотношениями (6.1) с учетом (6.2), (6.9), (6.4), (6.8).

В качестве примера использования рассмотренного способа приведем графики измеренного поля, поля Земли и поля трубопровода для одного из криволинейных (в плане) участков трубопровода (рисунок 6.3).

Рисунок 6.3. Графики измеренного поля (а), поля Земли (б) и поля трубопровода (в) для криволинейного (в плане) участка трубопровода.

6.2.2. Учет различия расстояния до трубопровода для разных точек измерения В реальных условиях глубина залегания трубопровода в разных точках измерений может существенно отличаться. До начала интерпретации магнитных аномалий необходимо каким-либо образом учесть различия глубин. Теоретически определить напряженность поля в нужных точках можно только в том случае, если известны источники поля, то есть задача пересчета, как и обратная задача магниторазведки, является принципиально неоднозначной. Однако если использовать какую-либо модель источника поля (трубопровода) и производить пересчет на основе этой модели, можно добиться некоторых полезных результатов. При этом не следует забывать, что модель, как правило, имеет ограничения и границы применимости.

В общем случае расстояния от оси трубы до точек измерения xi (i – номер точки измерения, i = 1, 2, …, n, n – количество точек измерения) различаются для разных точек измерения. Для более корректного сопоставления результатов измерения магнитного поля в разных точках будем использовать следующий способ. Вычислим средние значения расстояний xi:



Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 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.