CC BY
25
30 ДИАГНОСТИКА
ЭМА диагностика трубопроводной арматуры
Н.А. Сляднева ( Москва, Россия )
директор по маркетингу ООО «Вотум»
Большая часть действующей инфраструктуры магистральных газо- и трубопроводов во всем мире довольно быстро приближается к окончанию своего срока эксплуатации. Это означает, что продление этого срока, а также постоянный мониторинг трубопроводов становится все более критичным, по сравнению с тем как это было всего лишь несколько лет назад. Поэтому, традиционные методики инспектирования, которые использовались ранее, представляют собой лишь статистический подход к поиску потенциальных проблем
Ключевые слова
ЭМА диагностика, трубопроводная арматура, мониторинг, робот, робоскоп, неразрушающий контроль
EMA diagnosis valves
Authors
Natal'ya A. Slyadneva (Moscow, Russia )
marketing director Votum
Abstract
Much of the existing infrastructure of the main gas and pipelines around the world quickly approaching the end of its useful life. This means that the extension of this period, as well as constant monitoring of the pipeline is becoming more critical as compared to how it was just a few years ago. Therefore, traditional methods of inspection used previously, are only a statistical approach to finding potential problems
Keywords
EMA diagnosis, pipeline, reinforcement, monitoring, robot, roboskop, NDT
Наиболее распространенными проблемами для трубопроводов являются трещины, коррозии и расслоения. Расслоения металлов, как правило, образуются при движении магистральной трещины, и значения толщин расслоений варьируются. Трещины, как правило, зарождаются на практически бездефектной поверхности металла. Случаи коррозии имеют место только на магистральных газопроводах и не наблюдаются на магистральных трубопроводах, построенных из таких же труб для транспорта жидких углеводородов, даже если они проложены в одном технологическом коридоре. Это, очевидно, связано с разным характером нагружения этих трубопроводных систем.
В данной статье мы намерены изложить свой подход к решению вопроса диагностики вышеназванных дефектов методами нераз-рушающего контроля на примере универсального дефектоскопа УД4-Т «Томографик». Этот дефектоскоп — собственная разработка компании. Сделаем небольшое отступление и расскажем коротко о себе. Компания «Вотум»
— разработчик и производитель оборудования дефектоскопии, входит в перечень передовых отечественных разработчиков, заслужила признание на международных уровнях, является постоянным партнером крупнейших государственных и негосударственных производственных компаний и отраслевых программ в различных отраслях отечественной промышленности. Исключительная разработка компании, в плане технического решения
— универсальный дефектоскоп УД4-Т, который по своим техническим и функциональным характеристикам не уступает оборудованию известных мировых лидеров в области дефектоскопии и неразрушающего контроля. А в данном случае, мы с уверенностью говорим: особенность и уникальность УД4-Т в том, что один прибор способен реализовывать одновременно, во-первых, многие методы контроля — ультразвуковой, вихретоковый, резонансный, а во-вторых, быть одновременно и Дефектоскопом, и Толщиномером и Тензометром. В «Томографик» УД4-Т также предусмотрен режим «многозадачности», когда несколько УЗ приложений могут работать одновременно (фоново), скажем оператору, работающему с дефектоскопией доступны все режимы толщинометрии и наоборот. Но в данной статье рассматривается дефектоскоп/ толщиномер, для контроля трубопроводов, с функциональными возможностями ЭМА (электромагнитоакустического) и УЗ (ультразвукового) прецизионного толщиномера, которые реализованы в УД4-Т в полном объеме. Прибор сертифицирован, внесен в отраслевые реестры и допущен к применению в нефтегазовой промышленности.
До 2002 года для обнаружения трещин в трубопроводах использовались обычные ультразвуковые контактные методы контроля в заполненных трубопроводах. Интенсивное развитие производства и промышленный скачок во всем мире привел к появлению новых материалов, новых технологий, специфики
монтажа, а также к необходимости ускорить и удешевить процесс дефектоскопии, не потеряв при этом в качестве и соответственно сделать механизм развития дефектов более предсказуемым.
УД4-Т, как говорилось выше, реализует весь набор функций ультразвукового дефектоскопа, что позволяет:
• определять наличие дефектов типа нарушение сплошности и однородности материалов, полуфабрикатов, готовых изделий и сварных соединений;
• измерять глубины дефектов и координаты их залегания;
• определять толщину, скорость распространения и затухания ультразвуковых колебаний (УЗК) в материале.
По аналогии с ультразвуком, ЭМА способом в металлах успешно возбуждаются и регистрируются импульсы всех известных типов упругих колебаний. Метод является бесконтактным, и следовательно, хорошо зарекомендовал себя при диагностики трубопроводов в различных климатических условиях, также эффективен при работе с загрязненными и корродированными поверхностями т.е. не нуждаться в предварительной очистке зоны контроля. Сканирование в ЭМА режиме проходит на высоких скоростях, так как угол ввода сигнала преобразователя — прямой.
Устойчивая работа ЭМА датчика в УД4-Т «Томографик 1.2.» обеспечивается при воздушном зазоре с контролируемой поверхностью (0...1.5 мм), в зависимости от электропроводности контролируемого материала.
Для измерения толщины в УД4-Т «Томографик 1.2.» используется несколько типов преобразователей:
• ЭМАП - совмещенный
• ЭМАП - интеллектуальный
(с более высокой чувствительностью)
• ПЭП - совмещенный
• ПЭП - раздельно-совмещенный
ЭМА/УЗ Толщиномер использует три метода контроля: резонансный, корреляционный и импульсный.
Измерения резонансным методом используются для особо тонких изделий, где необходим высокий класс точности:
• от 0,2 мм до 1 мм (ПЭП)
• от 0,3 мм до 0,7 мм (ЭМАП)
Измерения корреляционным методом осуществляются при наличии не менее двух донных эхо сигналов (погрешность
уменьшается с увеличением количества эхо сигналов).
Метод рассчитан на работу в средних диапазонах:
• от 1 мм до 6о мм (ПЭП)
• от 0.7 мм до 6о мм (ЭМАП)
: Кареллцкон.
/^ЛПЛТПН
| ВГЛ.
Д^агатсм | ^ пи - ?П ни
| гёТпм-ц -
|НП ДтТЧ'КЭ
г
ЭМА
Г
1 ■ 1 1 L_____ — ЦЩЕИ 1 ш
п.п- t ■H5 •f
U.L. f и
■ifi.TI Г T 0012
53.1' J 1 1
49. J J fl 57 л
О.О, ' ■n-V u L 1 ИИ — 1— ТГ - I>I1
Dmhj - 5 4470
Измерения импульсным методом осуществляются по одному донному сигналу, и используется для оценочных замеров толщины в диапазонах:
• от 10 мм до 4800 мм (ПЭП)
• от 5 мм до 650 мм (ЭМАП)
Как мы видим дефект? В УД4-Т используется томографический сканер для построения разверток и определения положения ПЭП. На экране прибора мы получаем спектр сигнала, видим не только сам дефект, но определяем его форму, координаты залегания (не только X;Y, но и глубину) расстояние до дефекта. В режиме толщинометрии мы видим также карту толщин, где наряду с табличным представлением результатов реализована карта толщин, позволяющая оценить весь объект контроля в целом, его графическое представление наглядно отображает зоны недопустимых отклонений.
Ь.сорз.ииатд я Имя «кии; 2
m '
Для поиска и оценки характера расслоений , трещин и корродированных зон в трубной арматуре, «Томографик» УД4-Т с ЭМА датчиками в настоящее время является наиболее эффективным отечественным средством диагностики.
Среди зарекомендовавших себя особенностей (из опыта эксплуатации) можно выделить следующие:
• Автоматическое определение контакта преобразователя (ПЭП или ЭМАП) с контролируемой поверхностью, а также возможность включения и выключения данной функции;
• В корреляционном и импульсном методах предусмотрена полуавтоматическая (ручная подстройка) и автоматическая настройки , что позволяет приступить к контролю объектов, не прибегая к предварительной настройке прибора. В импульсном методе, среди прочих, реализована функция автоматического определения положения
1-го эхо-импульса.
Данная функциональная возможность также оснащена средствами активации и деактивации;
• А-скан + В-скан позволяет
в достаточной степени наглядно следить за отклонением от допустимой толщины, при недопустимом отклонении прибор сигнализирует с помощью индикатора АСД;
• Автоматическая регулировка усиления исключает необходимость постоянной установки необходимой величины при смене объекта контроля, для удобства пользования сохранена и ручная регулировка;
В результате промышленной эксплуатации «Томогрвфик» УД4-Т в режиме ЭМА толщинометрии наработаны следующие результаты:
• эффективность обнаружения дефекта расслоения
в диагностируемом объекте 96%. Т.е. на основании практического опыта диагностики объектов было установлено, что расслоения, как правило, не обнаруживаются ультразвуком. Мы не говорим о торцах и местах стыков сварных швов в трубопроводах, для которых ультразвук и вихреток прописаны в методике по контролю. Мы говорим о методе, который является единственно точным на сегодняшний день и, по сути, вообще единственным для обнаружения дефектов такого рода. А вот дать качественную полную оценку ситуации в самом объекте контроля, охарактеризовать внутренний дефект «со всех сторон» становится возможным только с УД4-Т в режиме ЭМА толщинометрии.
ЭМА дефектоскопы и толщиномеры являются экономически высокоэффективными средствами, которые дополняют группу традиционных установок, приборов и устройств, использующих контактный вариант контроля.
И ещё раз хотелось бы вернуться к началу статьи. Более 90% всех трубопроводов находится под землей. Методы контроля и диагностики постоянно совершенствуются. Поэтому следующим шагом для развития ЭМА дефектоскопии будет повышение качества отношения сигнал/шум, увеличение протяженности контролируемого участка, разработка новых алгоритмов анализа получаемой информации. А наша компания сделала ещё один шаг вперед к реализации на практике ЭМА метода, но уже в виде промышленной установки «Робоскоп 3000» — роботизированного комплекса неразрушающего контроля и лазерного обмера геометрических параметров. Более подробно с технологическими новинками Вы сможете ознакомиться на сайте www.votum.ru.
«Робоскоп 3000» — роботизированный комплекс неразрушающего контроля и лазерного обмера геометрических параметров
ш Votum
ООО «Вотум», Москва, Кронштадтский бульвар 7, т. +7 (495) 225 99 60 www.votum.ru
e-mail: [email protected]
