Бесконтактная магнитометрическая диагностика трубопроводов
В настоящее время при оценке состояния газонефтепроводов, теплопроводов, водоводов и других трубопроводов, расположенных под слоем грунта или под водой, все большее применение на практике получает бесконтактная магнитометрическая диагностика (БМД).
БМД основана на измерении искажений магнитного поля Земли (Hз), обусловленных изменением намагниченности металла трубы в зонах концентрации напряжений (ЗКН) и в зонах развивающихся коррозионно-усталостных повреждений. При этом характер изменений поля Hз (частота, амплитуда) обусловлен деформацией трубопровода, возникающей в нем вследствие воздействия ряда факторов: остаточных технологических и монтажных напряжений, рабочей нагрузки и напряжений самокомпенсации при колебаниях температуры наружного воздуха и среды (грунта, воды и т.д.).
При расшифровке информации о состоянии трубопроводов по изменениям магнитного поля, фиксируемого на расстоянии 200-300 мм от поверхности Земли, используются критерии и программный продукт, разработанные в ООО "Энергодиагностика" на основе метода магнитной памяти металла.
В НОАП "Энергодиагностика" (г. Реутов Московской области) действует центр подготовки специалистов по БМД. Программа обучения включает курс подготовки по методу магнитной памяти металла (8 рабочих дней) и дополнительный курс по БМД (2 рабочих дня). За последние шесть лет в России подготовлено более 200 специалистов по БМД из 40 диагностических фирм.
При обучении специалистов по БМД в НОАП "Энергодиагностика" даются рекомендации по отличительным признакам магнитных аномалий и диагностическим параметрам, позволяющим отличать зоны максимальной концентрации напряжений (до начала развития повреждения) от зоны развивающегося коррозионного повреждения. Имеющиеся критерии позволяют выявлять дефектные сварные стыки и отличать их от стыков, находящихся в удовлетворительном состоянии.
Основной задачей всех методов и средств диагностики при оценке состояния газонефтепроводов, находящихся в длительной эксплуатации является поиск (или определение) потенциально опасных участков с развивающимися повреждениями. В результате обследования необходимо ответить на вопрос: "Где и когда следует ожидать повреждения или аварии?". Если такая задача решается, то в этом случае обеспечивается возможность своевременной замены или ремонта потенциально опасного участка. Именно на решение этой задачи направлено применение БМД в сочетании с дополнительным контролем трубопроводов (УК, вихреток и др.) в шурфах, определяемых БМД.
В России находится в эксплуатации около 300 тысяч километров трубопроводов различного технологического назначения. Срок службы большинства трубопроводов достиг 30 и более лет. Диагностика состояния трубопроводов с использованием внутритрубных дефектоскопов, имеющая свои недостатки, в настоящее время охватывает незначительную часть в общей протяженности трубопроводов. Кроме того, большая часть трубопроводов не приспособлена для прохождения внутритрубных дефектоскопов.
Вскрытие грунта с целью оценки состояния трубопроводов по всей их протяженности, особенно в городских условиях, представляется сложным и дорогостоящим мероприятием. Выборочные шурфовки "наугад" (например, через каждые 500 метров, как это рекомендовано в инструкциях), как показывает практика, являются малоэффективными без оценки фактического напряженно-деформированного состояния трубопроводов. Кроме того, такой выборочный контроль дает оценку всего 2-3% от общей протяженности трубопроводов.
Появление метода магнитной памяти металла в 90-е годы прошлого века и его признание на уровне национальных и международных стандартов и развитие бесконтактной магнитометрической диагностики на его основе, начиная с конца 90-х годов и в начале 2000-х годов, создало уникальную возможность решить проблему оценки состояния протяженных трубопроводов, находящихся в эксплуатации на территории России. Рассматриваемая технология БМД, родившаяся в России, получает все большее распространение и в других странах. Например, специалисты ООО "Энергодиагностика" ежегодно выполняют договорные работы по БМД трубопроводов в Польше, Чехии, Аргентине, Китае и других странах.
Имеется стандарт Московской теплосетевой компании по оценке состояния теплопроводов с использованием БМД. Методика обследования теплопроводов бесконтактным магнитометрическим методом была разработана в 2009 году специалистами ООО "Энергодиагностика" по договору с ОАО "МТК". С применением данной методики и соответствующих приборных комплексов ежегодно в Московской теплосети диагностическими фирмами выполняется обследование нескольких сотен километров теплопроводов.
Измерительный комплекс и выполнение работ в различных условиях
