WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 19 |

Методы обработки результатов дистанционного магнитометрического обследования подземных трубопроводов

-- [ Страница 3 ] --

В результате нельзя утверждать, что даже для труб одного заводаизготовителя и из одной партии намагниченность будет одинакова (этот вопрос требует специального исследования). При укладке труб ориентация их остаточной намагниченности, естественно, не учитывается. Для каждой трубы имеется два варианта ориентации продольной намагниченности (Jy 0, Jy 0) и бесконечное множество вариантов ориентации поперечной намагниченности (угловая ориентация трубы при укладке может быть произвольной).

При монтаже трубопровода происходит разогрев околошовных зон в процессе сварки. Охлаждение после сварки происходит не только в поле Земли, но и в поле, источниками которого являются свариваемые трубы. К изменению намагниченности может приводить изменение механических напряжений в трубопроводе, связанное с эксплуатационными нагрузками. Если в трубопроводе осуществляется внутритрубная диагностика с использованием магнитных дефектоскопов, то это также оказывает влияние на намагниченность трубопровода. Кроме того, имеет место намагниченность, индуцированная полем Земли, в котором находится трубопровод.

1.3. Работы по дистанционной магнитометрической диагностике Опыт показывает, что распределение постоянного магнитного поля на поверхности грунта вдоль проекции оси трубопровода на дневную поверхность имеет достаточно сложный характер (см. рисунок 1.2, 1.3). Неоднократно предпринимались попытки извлечь из этого распределения полезную информацию [7]. Очевидно, что в первую очередь интерес представляет информация о техническом состоянии трубопровода, местах расположения дефектов, механических напряжениях в трубопроводе. Рассмотрим работы, посвященные различным аспектам проведения магнитометрических измерений и способам интерпретации их результатов.

Магнитометрические измерения широко применяются в геологии [3, 10, 11, 12], археологии [13, 14], при поиске мин, боеприпасов и т. п. [15, 16]. При этом измеряется постоянное магнитное поле, измерения выполняются с поверхности грунта. Во всех этих сферах деятельности достаточно хорошо разработаны схемы измерений [3, 13, 17] и методы интерпретации [3, 14, 18 – 20], выпускаются специализированные магнитометрические приборы и оборудование [3, 15].

Однако имеются принципиальные отличия между указанными областями и магнитометрическими обследованиями трубопроводов. Магниторазведка, применяемая в геологии, ориентирована на поиск месторождений полезных ископаемых, то есть объектов, протяженность которых может достигать десятков разминировании, направлены на решение задач обнаружения ферромагнитных предметов (как правило, локальных) и приближенную оценку их характеристик.

Методы интерпретации результатов измерений, разработанные в указанных областях, могут использоваться лишь для поиска собственно трубопровода, либо для обнаружения посторонних ферромагнитных предметов, расположенных вблизи трубопровода. При обследовании трубопроводов геометрические характеристики объекта (такие, как диаметр), как правило, известны. Положение трубопровода и глубина его заложения могут быть определены с помощью специального трассопоискового оборудования [21 – 23], принцип действия которого основан на создании в трубопроводе переменного тока и измерении переменного магнитного поля, вызванного этим током.

Задача интерпретации результатов дистанционного магнитометрического обследования трубопроводов может быть разделена на две части. Первая часть – определение особенностей намагниченности протяженного источника, расположенного на сравнительно небольшой глубине, на основании результатов измерений магнитного поля на поверхности грунта. Это задача из области физики магнитных полей (обратная задача магнитостатики). Вторая часть – исследование причин намагниченности трубопроводов, установление связи между намагниченностью и напряженно-деформированным состоянием, оценка влияния на намагниченность различных дефектов.

При интерпретации магнитных аномалий в геологии и археологии широко используется численное моделирование [14, 19, 24]. Однако данных об использовании этого метода для анализа магнитограмм трубопроводов сравнительно немного. Между тем использованная в работе [25] простая модель позволила получить объяснение некоторых характерных картин распределения магнитного поля трубопровода. Однако дальнейшего развития это направление не получило. При расчете параметров источников магнитного поля по результатам магнитометрии трубопроводов обычно руководствуются представлениями о том, что эти источники являются локальными [26 – 29]. Такие представления могут приводить к ошибочным выводам о характере распределения намагниченности трубопровода. Сведения о решении обратной задачи магнитостатики применительно к подземным трубопроводам в литературе отсутствуют.

Исследование магнитных свойств дефектов различных типов обычно рассматривается поведение дефектов в сильных внешних магнитных полях. При проведении дистанционных магнитометрических обследований, во-первых, не используются внешние источники магнитного поля, а во-вторых, измерения производятся на значительном удалении от дефектов. Следовательно, результаты указанных работ имеют весьма опосредованное отношение к дистанционным измерениям.

Рассмотрим вопрос о связи намагниченности и механических напряжений.

Известно, что при изменении напряженно-деформированного состояния направленных на применение этого эффекта для оценки и контроля механических напряжений в ферромагнитных конструкциях [39 – 41]. Известны способы адаптированные к трубопроводам [42 – 44]. Однако все эти способы предполагают предварительное намагничивание локальных участков металла, на которых затем проводятся измерения. Очевидно, что если металл специально не намагничивать до проведения измерений, то изменение намагниченности может быть разным для одного и того же материала в зависимости от магнитной предыстории, которая у каждого участка трубопровода может быть разной. Эти факторы приводят к тому, что по результатам периодического измерения магнитного поля можно сделать лишь качественный вывод об изменении механических напряжений, но сделать обоснованный вывод о величине этих изменений нельзя.





дистанционным магнитометрическим обследованиям трубопроводов. В работе [45] приводится обзор магнитных методов неразрушающего контроля. Некоторое внимание уделяется методам, основанным на дистанционных магнитных измерениях. В работе [46] описывается попытка использования наземного магнитометрического обследования для обнаружения механических напряжений, связанных с изгибом подземных трубопроводов. Отмечается, что магнитное поле трубопровода определяется исходной намагниченностью труб, которая может изменяться в процессе строительства и эксплуатации, в том числе и под влиянием механических напряжений. Указывается на недостаточность экспериментальных данных о магнитоупругом эффекте для трубопроводов. Предполагается, что при получении достаточного количества данных возможно развитие техники наземного обследования трубопроводов для обнаружения участков с повышенными механическими напряжениями.

В работах [47 и 48] приводятся результаты лабораторных исследований изменения магнитного поля трубы диаметром 110 мм при упругом изгибе и разном внутреннем давлении. В ходе работ проводилось намагничивание трубы для имитации влияния поля внутритрубного дефектоскопа. Показано, что при первом цикле изменения намагниченности происходит сравнительно сильное необратимое изменение намагниченности. При последующих циклах происходят меньшие обратимые изменения. При этом имеет место магнитный гистерезис.

В работе [49] приводятся результаты исследования влияния механических напряжений на намагниченность образцов трубной стали, содержащей 1% марганца. Приведены примеры изменения намагниченности при циклических изменениях напряжения разной амплитуды.

В работе [50] предлагается использовать результаты магнитометрических измерений для прогнозирования положения швов между отдельными секциями труб. Указывается, что такой способ не будет давать правильных результатов при наличии магнитных помех.

В отечественной литературе в последние годы появилось достаточно большое количество работ, связанных с магнитометрическими обследованиями трубопроводов. В работе [51] проводится обзор основных типов магнитных методов, применяемых для неразрушающего контроля. Приводится информация о том, что технические средства геологической магниторазведки позволяют решать задачи обнаружения подземного трубопровода и определения глубины его залегания.

В учебном пособии [7] изложена технология магнитометрического контроля технического состояния магистральных трубопроводов (аппаратура, теоретические основы, физические основы, экспериментальные исследования, методика проведения работ на трубопроводах). Представлены некоторые результаты исследований, выполненных авторами пособия на магистральных трубопроводах в 2000 – 2009 гг. Описываются использованное при исследованиях магнитометрическое оборудование, разработанное при участии авторов пособия.

Имеются сведения о применении для дистанционной магнитометрической диагностики трубопроводов устройства «ИАМ» (индикатор аномалий металла) [52].

Предложен ряд схожих между собой способов интерпретации результатов магнитометрического обследования подземных трубопроводов. В [53] предлагается способ прогнозирования местоположения течей в трубопроводе.

Этот способ заключается в измерении в процессе перемещения датчиков вдоль оси трубопровода двух параметров: градиента горизонтальной составляющей напряженности собственного магнитного поля трубопровода, ориентированной вдоль его оси, и отношение вертикальной и горизонтальной составляющих напряженности магнитного поля. Получены величины сравниваются с заранее определенными уставками, выбор которых осуществляется по результатам «предварительных тестовых измерений структурного состояния трубопровода с нарушением сплошности материала». По величине модуля градиента определяется местоположение прогнозируемой течи в трубопроводе, а по модулю отношений составляющих напряженности собственного магнитного поля трубопровода идентифицируется вид и размеры дефекта. Однако конкретные величины уставок и условия их определения не указываются.

В [54] предлагается способ контроля и обнаружения дефектов на трубопроводах из ферромагнитных материалов. Для реализации этого способа измеряется абсолютная величина модуля напряженности магнитного поля и/или градиент величины модуля напряженности магнитного поля, строится график зависимости величины модуля напряженности магнитного поля и/или градиента величины модуля напряженности магнитного поля от линейной координаты, определяются средние значения указанных величин для выбранного участка с одинаковым расстоянием между датчиком и осью трубопровода, вычисляются величины среднеквадратичных отклонений и выделяются области, в которых величины значений модуля напряженности магнитного поля и/или градиента величины модуля напряженности магнитного поля равны или превышают удвоенное значение величины соответствующих среднеквадратичных отклонений. После этого на местности определяются участки, соответствующие выделенным на графике областям, и в этих местах осуществляют контроль трубопровода неразрушающими методами.

В [55] предлагается способ обнаружения дефектов внутрипромысловых трубопроводов, практически аналогичный способу [54]. В качестве критерия дефектности участков также используется отклонение модуля напряженности поля от средних значений на величину, превышающую удвоенное среднеквадратичное отклонение.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 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.