Энергодиагностика
+7-498-661-92-81
+7-498-661-61-35
Метод Магнитной Памяти Металла
Энергодиагностика
Метод Магнитной Памяти Металла
Реклама
Новости
28 апреля 2017 г.
В апреле 2017 года в ООО "Энергодиагностика" проведена специальная оценка условий труда.
2 марта 2017 г.
На семинаре по методу МПМ представлено более 60 отзывов организаций, диагностических фирм и промышленных предприятий об эффективности метода МПМ по результатам практической диагностики оборудования.
1 марта 2017 г.
Семинар состоялся 1 марта 2017 года в Москве, ЦВК "Экспоцентр", Павильон № 2, зал семинаров № 1.

Контроль технологических трубопроводов без снятия изоляции с использованием сканирующих устройств и метода магнитной памяти металла

д.т.н., профессор Дубов А.А.

В промышленных исследованиях установлено, что основными источниками развития всех видов повреждений трубопроводов, в том числе и коррозионных, являются зоны концентрации напряжений (ЗКН), возникновение которых обусловлено неудачным сочетанием ряда факторов: технологических, монтажных, конструктивных и эксплуатационных (рабочих нагрузок).

В ЗКН и в зонах развивающихся повреждений возникают магнитные аномалии, амплитуда и периодичность которых связаны с деформацией трубопроводов и видом коррозионно-усталостного повреждения (утонение стенки трубы на протяженном участке, язвины с наружной и внутренней поверхности трубы и т.д.). Таким образом, основной задачей при анализе результатов контроля теплопроводов бесконтактным магнитометрическим методом является выявление аномалий в распределении магнитного поля и установление связи этих аномалий с ЗКН и различными видами развивающихся повреждений.

При контроле трубопроводов через слой изоляции используются критерии, разработанные в методе магнитной памяти металла (МПМ).

В ЗКН деформация трубопровода происходит вместе со слоем изоляции, жестко связанной с трубой. Даже в случае наличия в изоляции скрепляющей сетки "рабица", информация о нерасчетной деформации трубы передается через деформацию сетки в виде магнитных аномалий, фиксируемых на поверхности изоляции.

Выполнение контроля бесконтактным магнитометрическим методом, например, теплопроводов через слой изоляции осуществляют два специалиста. Один специалист держит прибор типа ИКН (измеритель концентрации напряжений) и наблюдает за изменением магнитного поля на экране, а другой специалист передвигает сканирующее устройство (СУ) вдоль поверхности теплопровода (рис.1). В исключительных случаях контроль может выполнять один специалист, который, держа в руках прибор ИКН, одновременно передвигает СУ вдоль поверхности теплопровода. На практике такой контроль возможен, если диаметр теплопровода не превышает 500 мм.

Рис.1. Выполнение контроля бесконтактным магнитометрическим методом теплопроводов через слой изоляции двумя специалистами: один специалист держит прибор ИКН и наблюдает за изменением магнитного поля на экране, а другой - передвигает СУ вдоль поверхности теплопровода.

По ходу движения вдоль трубопровода специалист, который держит в руках прибор, делает отметки в блокноте о различного рода препятствиях и помехах (опоры и подвески, изгибы трубопровода, его пересечения с другими трубопроводами, с кабелем, наличие отводов, дренажей, арматуры и др.). Возможна запись о препятствиях и помехах в диктофон. Разбивка записанной информации по длине отдельных файлов принимается по месту, исходя из реальной трассировки трубопровода и условий доступности для контроля.

Сканирующее устройство, которое используется для контроля трубопроводов через слой изоляции, имеет 16 каналов измерений нормальной составляющей магнитного поля.

Феррозондовые датчики СУ устанавливаются на специальных дугах (рис.2).

Рис.2. Общий вид СУ для контроля труб ⌀200-1420мм

В зависимости от диаметра трубопровода на СУ изменяются длины дуг и радиус их изгиба. При контроле охватывается только часть периметра трубы, и сканирование осуществляется вдоль поверхности, доступной для контроля.

В случае фиксирования на экране прибора магнитной аномалии с характерными параметрами для данного типоразмера трубы делается запись в блокнот, и отмечается по месту расположение этой аномалии по длине теплопровода с привязкой к номерам опор и другим узловым элементам схемы. Параметры магнитной аномалии зависят от толщины слоя изоляции, ее качества и диаметра трубопровода и указываются в методике.

В зонах выявленных магнитных аномалий рекомендуется выполнить контроль вдоль периметра трубопровода с целью определения зоны максимальной концентрации напряжений в данном сечении трубопровода, которая соответствует максимальному значению градиента магнитного поля. Контроль вдоль периметра трубы выполняется тем же прибором ИКН с использованием другого (типового) датчика (рис.3).

Рис.3. Сканирующее устройство тип 1-8М

По результатам бесконтактного (через слой изоляции) магнитометрического контроля трубопровода выполняется анализ магнитограмм и намечаются контрольные участки (два-три участка на каждые 500 м длины трубопровода) для вскрытия изоляции и выполнения дополнительного неразрушающего контроля другими методами (метод МПМ, ультразвук, толщинометрия, визуально-измерительный контроль, вихретоковый метод).

При выборе участков для вскрытия изоляции рекомендуется сопоставлять результаты бесконтактного контроля с данными визуально-измерительного контроля и учитывать время эксплуатации трубопровода и имевшиеся ранее на нем повреждения. В первую очередь вскрываются для дополнительного контроля участки, на которых выявленные магнитные аномалии совпадают с конструктивными концентраторами напряжений (изгибы, участки с дренажами, отводами, опоры и подвески) и с местами, где ранее были повреждения.

После вскрытия изоляции на участках длиной ~0,5÷1 м с целью локализации ЗКН непосредственно по металлу трубы выполняется контроль методом МПМ. Затем в локальных ЗКН выполняется контроль другими методами НК.

Рассмотрим далее отдельные результаты бесконтактного магнитометрического контроля трубопроводов горячего водоснабжения тепловой сети в городских условиях.

На рис.4 представлен пример результатов контроля на участке теплопровода ⌀=500мм, расположенного в проходном коллекторе теплосети. Теплопровод покрыт асбестовой изоляцией толщиной ~60мм, внутри которой имеется металлическая сетка "рабица".

Рис.4а.

Рис.4б.

Рис.4в.

Рис.4. Результаты контроля участка теплопровода ⌀=500мм, расположенного в проходном коллекторе теплосети между неподвижной (НО) и скользящей (СО) опорами:
а – схема расположения участка теплопровода и выявленной магнитной аномалии А; б, в - результаты контроля вдоль образующей теплопровода, совпадающей с аномалией А, до и после вскрытия изоляции.

На рис.4, а показана схема расположения данного участка длиной 6м между неподвижной (НО) и скользящей (СО) опорами с указанием места расположения магнитной аномалии А, выявленной при контроле по вышеуказанной методике.

На рис.4, б представлено аномальное распределение магнитного поля Hр (верхняя часть магнитограммы) и его градиента dH/dx (нижняя часть магнитограммы), зафиксированное через слой изоляции на данном участке теплопровода.

На рис.4, в показано распределение магнитного поля Hр и его градиента dH/dx, зафиксированное на этом же участке теплопровода после снятия изоляции при непосредственном контроле методом МПМ по поверхности трубы. В зонах локальных изменений поля и его градиента ультразвуковым методом были выявлены язвины коррозии на внутренней поверхности трубы с утонением стенки до 4-5мм вместо 8мм по номиналу.

На рис.5 представлен пример результатов контроля через слой изоляции участка теплопровода ⌀600x8мм, расположенного в проходном коллекторе теплосети.

Рис.5а.

Рис.5б.

Рис.5. Результаты контроля участка теплопровода ⌀600x8мм, расположенного между скользящими опорами №1 и №2:
а – схема расположения участка; б - расположение магнитного поля Hр и его градиента, зафиксированое в зоне аномалии А1 по одному из каналов измерений.

На рис.5, а показана схема расположения данного участка между скользящими опорами №1 и №2 с выявленной магнитной аномалией А1 вблизи изгиба теплопровода. На этой же схеме показано месторасположение ремонтного участка с новой изоляцией, на котором ранее было повреждение.

На рис.5, б представлено распределение магнитного поля Hр и его градиента (dH/dx), зафиксированное по трем каналам измерений через слой изоляции на участке с аномалией А1. Аналогичные изменения поля Hр и его градиента были зафиксированы в зоне А1 по всем 16-ти каналам измерений сканирующего устройства, который охватывал примерно одну треть периметра трубы. Из рис.5, б видно, что длина участка с А1 составляет ~600мм, т.е. практически равна диаметру трубы. Полученные результаты контроля свидетельствуют о том, что данный участок теплопровода работает в условиях повышенных компенсационных напряжений при температурных расширениях. После вскрытия изоляции в зоне магнитной аномалии А1 при непосредственном контроле поверхности трубы ультразвуковым методом были выявлены несколько зон локального утонения стенки (от 3,8 до 6,6 мм вместо 8 мм по номиналу) из-за внутренней коррозии.

Представленные примеры показывают принципиальную возможность бесконтактным магнитометрическим способом выявлять на трубопроводах через слой изоляции наиболее напряженные участки, предрасположенные к развитию повреждений.

В ОАО "Московская теплосетевая компания" в 2010 году таким способом было обследовано 30 км теплопроводов: 15 км трубопроводов горячей воды и 15 км трубопроводов холодной воды. Выявлено 122 участка, предрасположенных к повреждениям. Общая длина этих участков составляет всего 1% от общей длины проконтролированных теплопроводов. На основе экспериментального обследования разработана инструкция с классификацией участков по степени опасности для развития повреждений, которая может быть использована на многих промышленных производствах, где имеются протяженные трубопроводы в изоляции различного технологического назначения.

ООО "Энергодиагностика" является разработчиком нового метода и приборов неразрушающего контроля, основанных на использовании магнитной памяти металла (МПМ).
1992-2017 © ООО "Энергодиагностика"
Рейтинг@Mail.ru
Создание сайта: ООО "Модерн Медиа"