WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 19 |

Методы обработки результатов дистанционного магнитометрического обследования подземных трубопроводов

-- [ Страница 16 ] --

Сначала рассмотрим результаты проверки результатов поиска, который проводился без учета данных о длинах труб. В этом случае рассчитывалось расстояние b от каждого предполагаемого шва до ближайшего истинного шва (координаты которых известны). Строились распределения предполагаемых швов по величине расстояния до ближайшего реального шва. При этом в качестве предполагаемых швов рассматривались экстремумы вертикальной компоненты превышающим заданный порог (таблица 6.2, рисунок 6.11).

Таблица 6.1. Характеристики участков трубопроводов, на которых проводилась проверка метода поиска кольцевых сварных швов.

Таблица 6.2. Распределение предполагаемых швов по величине расстояния до ближайшего реального шва.

Граничное значение высоты экстремумов wt = Граничное значение высоты экстремумов wt = 1,0 sx Граничное значение высоты экстремумов wt = 2,0 sx Граничное значение высоты экстремумов wt = 3,0 sx Результаты статистической обработки свидетельствуют о том, что при wt = лишь в 25% случаев на расстоянии менее 1 м от произвольно выбранного предполагаемого кольцевого шва имеется реальный кольцевой шов. При повышении порогового значения количество случаев совпадения (с ошибкой менее 1 м) предполагаемых и реальных швов увеличивается и достигает 55% при wt = 3,0 sx., где sx – среднеквадратичное отклонение значений Hx на рассматриваемом участке измерений. Однако при этом уменьшается общее количество предполагаемых швов – с 762 при wt = 0 до 31 при wt = 3,0 sx.

Рисунок 6.11. Распределение предполагаемых швов по величине расстояния до ближайшего реального шва при wt = 0 (а), wt = 1,0 sx (б), wt = 2,0 sx (в), wt = 3,0 sx Для каждого из реальных швов определялся ближайший предполагаемый шов и рассчитывалось расстояние c до него. Строились распределения реальных швов по величине расстояния до ближайшего предполагаемого шва. При этом в качестве предполагаемых швов рассматривались экстремумы вертикальной компоненты напряженности магнитного поля с абсолютным значением высоты, превышающим заданный порог (таблица 6.3, рисунок 6.12).

Таблица 6.3. Распределение реальных швов по величине расстояния до ближайшего предполагаемого шва.

участка 0c1м 1мc2м 2мc3м 3мc4м 4мc5м c5м не опр. всего Граничное значение высоты экстремумов wt = Граничное значение высоты экстремумов wt = 1,0 sx Граничное значение высоты экстремумов wt = 2,0 sx Граничное значение высоты экстремумов wt = 3,0 sx При wt = 0 для 42% швов на расстоянии менее 1 м от шва имеется предполагаемый шов. При увеличении wt эта величина снижается, зато увеличивается количество реальных швов, в окрестностях которых предполагаемые швы отсутствуют. При wt = 3,0 sx предполагаемые швы отсутствуют в окрестностях 93% реальных швов.

Таким образом, получено количественное подтверждение качественного вывода, который может быть сформулирован на основании визуального анализа магнитограмм: не каждый локальный экстремум Hx соответствует шву и не каждому шву соответствует локальный экстремум Hx. Поэтому если в качестве исходных данных использовать только магнитограмму, то прогноз положения швов не будет достаточно достоверным.

Рисунок 6.12. Распределение реальных швов по величине расстояния до ближайшего предполагаемого шва при wt = 0 (а), wt = 1,0 sx (б), wt = 2,0 sx (в), wt = Проверка метода поиска швов с использованием данных о длинах и порядке расположения труб проводилась на 50-ти участках трубопроводов длиной 100 м каждый. Проводились расчеты координат швов для трех значений d0: 5, 15 и 30 м.

Расчетные значения координат кольцевых сварных швов сравнивались с истинными координатами швов. В таблице 6.4 в качестве примера приведены результаты сравнения расчетного и истинного положения кольцевых сварных швов для четырех стометровых участков трубопроводов. Такие же расчеты проводились и для остальных участков. В таблице 6.4 представлено истинное значение координаты выбранного шва y, предполагаемое значение координаты выбранного шва y0 и результаты расчетов – варианты значений координат выбранного шва yi (i – номер варианта, i = 1, 2, …, n, n – количество вариантов), разности расчетных и истинных координат выбранного шва yi = yi – y, а также соответствующие координатам yi значения степени совпадения qi швов и экстремумов вертикальной составляющей напряженности магнитного поля на участке измерений. Чем больше qi, тем лучше совпадение швов и экстремумов.

Для каждого из найденных значений yi рассчитывались три параметра: среднее piср, минимальное pimin и максимальное pimax расстояния между рассчитанными и истинными координатами швов в пределах участка измерений.

Таблица 6.4. Результаты проверки алгоритма поиска кольцевых сварных швов при известных длинах труб.

Участок 1. y = 55,1 м. y0 = 56,2 м.

Участок 2. y = 51,7 м. y0 = 50,7 м.

Участок 3. y = 49,4 м. y0 = 48,8 м.

Участок 4. y = 1153,3 м. y0 = 1152,7 м.

При увеличении интервала поиска швов, определяемого величиной d0, увеличивается количество найденных вариантов координат швов (первые три столбца таблицы 6.4).

На рисунке 6.13 представлены распределения участков по величине абсолютного значения разности расчетных и истинных координат швов при разных значениях d0. Если d0 = 5 м, то количество вариантов координат швов для большинства участков равно единице, то есть положение швов определяется однозначно. При этом для 52% участков ошибка определения положения швов не превышает 1 м.

Рисунок 6.13. Распределение участков по величине абсолютного значения разности расчетных и истинных координат кольцевых сварных швов при d0 = 5 м Если d0 = 15 м, то количество вариантов координат швов для большинства участков равно трем, то есть положение швов однозначно не определяется. При выборе любого из этих вариантов для 58% участков ошибка определения положения швов не превышает 2 м. Если d0 = 30 м, то количество вариантов координат швов для большинства участков равно пяти, то есть положение швов однозначно не определяется. При выборе любого из этих вариантов для 52% участков ошибка определения положения швов не превышает 2 м.





На рисунке 6.14 представлены распределения вариантов найденных координат швов по величине разности расчетных и истинных координат. Эти распределения наглядно показывают, что при ширине интервала поиска, превышающей среднюю длину трубы, результат поиска швов неоднозначен. При выборе неправильного варианта возможна ошибка на целое число длин труб.

Таким образом, предложенный метод может быть использован для автоматизированного определения положения кольцевых сварных швов трубопроводов на основании результатов наземных магнитометрических обследований. Проведенная экспериментальная проверка способа на пятидесяти стометровых участках трубопроводов различного диаметра показала, что при ширине интервала поиска 10 м для 52% участков положение кольцевых сварных швов определяется с ошибкой менее 1 м. В то же время если ширина интервала поиска превышает длину трубы, и отсутствуют нарушения периодичности расположения швов, то задача определения положения конкретного шва однозначно не решается. В этом случае координаты швов определяются с точностью до аддитивной постоянной, кратной средней длине трубы.

Пригодность того или иного участка для поиска кольцевых сварных швов определяется взаимным расположением векторов намагниченности труб. Если на рассматриваемом участке не имеется характерных картин распределения напряженности магнитного поля, то результаты поиска швов могут быть недостаточно достоверными.

Рисунок 6.14. Распределение рассчитанных вариантов координат кольцевых сварных швов по величине разности расчетных и истинных координат при d0 = 6.5. Комплексная обработка результатов магнитометрического контроля Если известны координаты кольцевых сварных швов на рассматриваемом участке, то может быть произведен расчет усредненной намагниченности труб в соответствии с алгоритмами, представленными в главе 3. При этом будут получены абсолютные значения поперечных (по отношению к оси трубопровода) компонент усредненной намагниченности труб. Продольные компоненты намагниченности металла определяются с точностью до аддитивной постоянной, одинаковой для всех труб на рассматриваемом участке. Полученные значения поперечных компонент намагниченности и разности продольных компонент намагниченности соседних труб могут сравниваться для разных участков трубопровода – с разной глубиной залегания, разным диаметром, разной толщиной стенки.

Разработанные алгоритмы поиска посторонних предметов, определения координат кольцевых сварных швов, расчета усредненной намагниченности металла и вычисления погрешностей полевых магнитометрических измерений в комплексе могут быть использованы для поиска потенциально опасных участков подземных трубопроводов, в которых требуется проведение шурфований и диагностическое обследование с использованием методов неразрушающего контроля (рисунок 6.15). К потенциально опасным относятся участки, на которых обнаружены посторонние предметы, участки с локальными неоднородностями намагниченности, на которых абсолютные значения разности измеренного и аппроксимирующего полей H превышают величину погрешности измерения магнитного поля Hкр, участки, на которых абсолютные значения разности продольных компонент намагниченности соседних труб J превосходят критическое значение Jкр, которое определяется путем статистического анализа результатов расчетов намагниченности металла труб на участках трубопроводов, подлежащих диагностическому обследованию.

Рисунок 6.15. Последовательность комплексной обработки результатов магнитометрического контроля подземных трубопроводов.

Анализ расчетных значений намагниченности на рассмотренных в ходе работы участках показал, что в качестве критического может использоваться значение 2·104 А/м. Условие J Jкр выполнялось, например, на участках трубопроводов в районе их изгиба в профиле (в местности с горным рельефом).

Предположительно, такие значения связаны с высокими продольными механическими напряжениями, вызванными изгибом. Таким образом, по абсолютным значениям намагниченности в некоторых случаях может быть получена информация о техническом состоянии трубопровода.

Определение усредненной намагниченности труб может быть полезно для проведения исследований влияния напряженно-деформированного состояния трубопровода на его магнитные характеристики.

Имеются экспериментальные данные о том, что в постоянном магнитном поле изменяется скорость коррозии. Расчет усредненной намагниченности труб может позволить определить участки (как правило, на границах труб) в которых имеется магнитное поле. Таким образом, расчет намагниченности может быть полезен для обнаружения участков, более предрасположенных к коррозии.

6.6. Программное обеспечение для обработки магнитограмм В ходе работы создано специализированное программное обеспечение для проведения теоретических исследований и для обработки результатов полевых магнитометрических измерений. В рамках этого программного обеспечения реализованы предложенные по результатам работы алгоритмы интерпретации магнитограмм.

Программное обеспечение позволяет выполнять следующие основные операции:

1. Моделирование магнитного поля трубопровода, участки которого имеют заданную намагниченность.

2. Прием результатов измерений с прибора, ввод дополнительной информации и структурированное сохранение данных о проведенных магнитометрических обследованиях.

3. Аппроксимация результатов измерений полем модели трубопровода в ручном и автоматическом режиме (расчет усредненной намагниченности металла труб).

4. Расчет погрешностей измерения магнитного поля трубопровода при заданных угловых отклонениях датчиков и погрешности определения координат точек измерения относительно оси трубопровода.



Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 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.