RU104696U1 - MULTI-SECTION IN-TUBE APPARATUS FOR DIAGNOSTIC OF STRESSED-DEFORMED STATE OF PIPELINE - Google Patents

MULTI-SECTION IN-TUBE APPARATUS FOR DIAGNOSTIC OF STRESSED-DEFORMED STATE OF PIPELINE Download PDF

Info

Publication number
RU104696U1
RU104696U1 RU2011103201/28U RU2011103201U RU104696U1 RU 104696 U1 RU104696 U1 RU 104696U1 RU 2011103201/28 U RU2011103201/28 U RU 2011103201/28U RU 2011103201 U RU2011103201 U RU 2011103201U RU 104696 U1 RU104696 U1 RU 104696U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetizing
section
magnetization
measuring
pipeline
Prior art date
Application number
RU2011103201/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Архипович Канайкин
Борис Владимирович Патраманский
Владимир Евгеньевич Лоскутов
Юрий Леонидович Гобов
Владислав Викторович Лопатин
Александр Евгеньевич Кусков
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Спектр"
Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Спецнефтегаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Спектр", Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Спецнефтегаз" filed Critical Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Спектр"
Priority to RU2011103201/28U priority Critical patent/RU104696U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU104696U1 publication Critical patent/RU104696U1/en

Links

Abstract

1. Многосекционный внутритрубный снаряд для диагностики напряженно-деформированного состояния трубопровода, содержащий последовательно сочлененные секции, одна из которых является измерительной секцией, каждая секция содержит цилиндрический корпус, на торцах которого расположены опорно-двигательные элементы, измерительная секция содержит намагничивающую систему, обеспечивающую намагничивание стенок трубопровода слабым магнитным полем и выполненную в виде установленных на корпусе двух намагничивающих поясов из радиально намагниченных постоянных магнитов, на полюсах которых закреплены щетки из магнитомягкого материала, причем направление намагниченности в намагничивающих поясах противоположное, и измерительную систему, установленную между намагничивающими поясами и выполненную в виде подвижного измерительного пояса из датчиков магнитного поля, подпружиненных к стенке трубы, которые измеряют тангенциальную составляющую магнитного поля НX вдоль образующей трубы, отличающийся тем, что введена подготовительная секция, содержащая намагничивающую систему, которая намагничивает стенки трубопровода до насыщения, причем направление намагничивания противоположное намагничиванию в измерительной секции. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что намагничивающая система подготовительной секции выполнена в виде установленных на корпусе двух намагничивающих поясов из радиально намагниченных постоянных магнитов, на полюсах которых закреплены щетки из магнитомягкого материала, причем направление намагниченности в намагничивающих поясах противоположное. 1. A multi-section in-tube projectile for diagnosing a stress-strain state of a pipeline, comprising successively articulated sections, one of which is a measuring section, each section contains a cylindrical body, at the ends of which are locomotor elements, the measuring section contains a magnetizing system that provides magnetization of the pipe walls a weak magnetic field and made in the form of two magnetizing belts of radial magnet mounted on the housing permanent magnets, at the poles of which are attached brushes of magnetically soft material, the direction of magnetization in the magnetizing belts being the opposite, and a measuring system installed between the magnetizing belts and made in the form of a moving measuring belt of magnetic field sensors spring-loaded to the pipe wall, which measure the tangential component НX magnetic field along the generatrix of the pipe, characterized in that a preparatory section is introduced containing a magnetizing system, cat The hot magnetizes the walls of the pipeline to saturation, and the direction of magnetization is the opposite of magnetization in the measuring section. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the magnetizing system of the preparatory section is made in the form of two magnetizing belts mounted on the housing of radially magnetized permanent magnets, at the poles of which are fixed brushes of magnetically soft material, and the direction of magnetization in the magnetizing belts is opposite.

Description

Полезная модель относится к устройствам для наблюдения за состоянием трубопроводов большой протяженности, путем пропуска внутри обследуемого трубопровода диагностического снаряда, записи в бортовом компьютере данных и последующего определения параметров состояния трубопровода с использованием математических методов обработки накопленных данных. Полезная модель основана на магнитометрических методах неразрушающего контроля ферромагнитных материалов, испытывающих в процессе эксплуатации статические и динамические механические напряжения и может быть использована для оперативной диагностики механических напряжений подземных магистральных и межпромысловых нефте- и газопроводов.The utility model relates to devices for monitoring the state of long pipelines, by passing a diagnostic projectile inside the pipeline under test, recording data in the on-board computer, and then determining the state of the pipeline using mathematical methods for processing the accumulated data. The utility model is based on the magnetometric methods of non-destructive testing of ferromagnetic materials that experience static and dynamic mechanical stresses during operation and can be used for on-line diagnostics of mechanical stresses in underground trunk and field oil and gas pipelines.

Основными источниками повреждения трубопроводов, в частности, предназначенных для транспортирования и хранения нефте-, газо- и других экологически опасных продуктов, являются зарождающиеся дефекты и зоны концентрации напряжений, в которых наиболее интенсивно протекают неблагоприятные для сооружения процессы (развитие нарушений сплошности, коррозия, пластические деформации и др.).The main sources of damage to pipelines, in particular those intended for the transportation and storage of oil, gas, and other environmentally hazardous products, are emerging defects and stress concentration zones in which processes unfavorable for the construction proceed most intensively (development of discontinuities, corrosion, plastic deformation and etc.).

Напряжения в трубопроводах являются результатом различных причин, включая сезонные изменения температуры, приводящие к сдвигу грунта, изменения давления газа, содержащегося внутри трубопровода, Кроме того, могут иметься остаточные напряжения, являющиеся результатом нарушения технологии изготовления труб, сварки труб и любого изгиба трубы в процессе укладки. Эти напряжения типично проявляется в сокращении/расширении локальных областей стенки трубопровода и имеют тенденцию далее концентрировать и увеличивать напряжение, таким образом ускоряя разрушение.Stresses in pipelines are the result of various reasons, including seasonal changes in temperature leading to soil displacement, changes in the pressure of the gas contained inside the pipeline.In addition, there may be residual stresses resulting from a violation of pipe manufacturing technology, pipe welding and any bending of the pipe during installation . These stresses are typically manifested in the contraction / expansion of local areas of the pipe wall and tend to further concentrate and increase stress, thereby accelerating fracture.

Традиционные методы неразрушающего контроля не позволяют осуществлять раннюю диагностику и направлены на поиск развитых дефектов, что не всегда достаточно для обеспечения надежности диагностируемых объектов. Для своевременного выявления участков металлических конструкций, наиболее предрасположенных к повреждениям, необходимо знать их фактическое напряженно-деформированное состояние. Раннее обнаружение и устранение зарождающихся напряжений могут предотвратить дальнейшее разрушение трубопровода.Traditional methods of non-destructive testing do not allow for early diagnosis and are aimed at searching for developed defects, which is not always sufficient to ensure the reliability of diagnosed objects. For the timely detection of areas of metal structures most susceptible to damage, it is necessary to know their actual stress-strain state. Early detection and elimination of nascent stresses can prevent further destruction of the pipeline.

Известны многосекционные внутритрубные снаряды для определения напряженно-деформированного состояния трубопровода (патенты US №5532587, oп. 02.07.1996 г., US №68854336, oп. 15.02.2005 г.). Каждая из сочлененных секций содержит опорно-двигательные средства для центровки и перемещения внутритрубного снаряда. Снаряд содержит как минимум одну измерительную секцию.Known multi-sectional in-line shells for determining the stress-strain state of the pipeline (US patent No. 5532587, op. 02.07.1996, US No. 68854336, op. 02.15.2005). Each of the articulated sections contains musculoskeletal devices for centering and moving the in-tube projectile. The projectile contains at least one measuring section.

В основе устройств лежит физическая зависимость изменения магнитных свойств материалов под действием механических усилий. Устройства используют принцип локального намагничивания участка трубопровода, измерения и регистрации магнитного поля с последующей оценкой механических напряжений в области участка намагничивания по экспериментальной зависимости.The devices are based on the physical dependence of changes in the magnetic properties of materials under the action of mechanical forces. The devices use the principle of local magnetization of the pipeline section, measurement and registration of the magnetic field, followed by the assessment of mechanical stresses in the region of the magnetization section according to the experimental dependence.

Измерительная секция содержит измерительный пояс из подпружиненных к стенкам трубы пробников (преобразователей). Каждый пробник содержит П-образный магнитопровод с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой. Полюса магнитопровода направлены к стенкам трубы, а измерительная обмотка располагается между полюсами, в зоне намагничивания и в непосредственной близости к стенке трубы. Форма магнитопроводов может быть различной, включая крестообразную, кроме того они могут располагаться под разными углами к направляющей трубы.The measuring section contains a measuring belt of probes (transducers) spring-loaded to the pipe walls. Each probe contains a U-shaped magnetic circuit with an excitation winding and a measuring winding. The poles of the magnetic circuit are directed towards the walls of the pipe, and the measuring winding is located between the poles, in the magnetization zone and in close proximity to the pipe wall. The shape of the magnetic cores can be various, including cruciform, in addition, they can be located at different angles to the guide tube.

Главным недостатком устройств является большое потребление электроэнергии, используемое для питания обмоток возбуждения магнитопроводов для намагничивания участков трубы и как следствие необходимость использования дополнительной секции, содержащей аккумуляторные батареи.The main disadvantage of the devices is the high energy consumption used to power the field windings of the magnetic circuits for magnetizing pipe sections and, as a result, the need to use an additional section containing rechargeable batteries.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к заявляемому устройству является многосекционный аппарат для измерения магнитный потоков рассеивания для анализа аномалий в стенках трубы (патент США №5864232, оп. 26.01.1999 г.).Closest to the design of the claimed device is a multi-section apparatus for measuring magnetic fluxes of dispersion for the analysis of anomalies in the walls of the pipe (US patent No. 5864232, op. 26.01.1999).

Аппарат конструктивно выполнен в виде последовательно сочлененных секций, каждая из которых представляет собой внутритрубный снаряд. Каждая секция имеет цилиндрический корпус, на концах которого расположены опорно-двигательные элементы, обеспечивающие центровку аппарата и его перемещение. Измерительная секция содержит намагничивающую систему и измерительную систему. Намагничивающая система содержит два намагничивающих пояса, каждый из которых содержит пояс из постоянных магнитов, на концах которых установлены щетки из магнитомягкого материала. Между поясами намагничивающей системы расположены измерительная система, содержащая датчики магнитного поля, подпружиненные к стенкам трубы.The apparatus is structurally made in the form of successively articulated sections, each of which is an in-tube projectile. Each section has a cylindrical body, at the ends of which are located locomotor elements providing centering of the apparatus and its movement. The measuring section contains a magnetizing system and a measuring system. The magnetizing system contains two magnetizing belts, each of which contains a belt of permanent magnets, at the ends of which brushes are made of soft magnetic material. Between the belts of the magnetizing system are a measuring system containing magnetic field sensors, spring-loaded to the pipe walls.

Преимуществом данного аппарата является то, что намагничивающая система выполнена из постоянных магнитов, которые не требуют электроэнергии для намагничивания стенок трубопровода.The advantage of this apparatus is that the magnetizing system is made of permanent magnets, which do not require electricity to magnetize the walls of the pipeline.

Недостатком данного аппарата является то, что намагничивающая система аппарата намагничивает стенки трубопровода до насыщения. Измерительная система при работе в таких условиях не способна различать напряженно-деформированное состояние стенок трубопровода.The disadvantage of this apparatus is that the magnetizing system of the apparatus magnetizes the walls of the pipeline to saturation. The measuring system when working in such conditions is not able to distinguish between the stress-strain state of the walls of the pipeline.

В основу предлагаемой полезной модели положена задача снижения энергопотребления снаряда.The proposed utility model is based on the task of reducing projectile energy consumption.

Поставленная задача решается тем, что многосекционный внутритрубный снаряд для диагностики напряженно-деформированного состояния трубопровода, содержит последовательно сочлененные секции, одна из которых является измерительной секцией, каждая секция содержит цилиндрический корпус, на торцах которого расположены опорно-двигательные элементы, измерительная секция содержит намагничивающую систему, обеспечивающую намагничивание стенок трубопровода слабым магнитным полем и выполненную в виде установленных на корпусе двух намагничивающих поясов из радиально намагниченных постоянных магнитов, на полюсах которых закреплены щетки из магнитомягкого материала, причем направление намагниченности в намагничивающих поясах противоположное и измерительную систему, установленную между намагничивающими поясами и выполненную в виде подвижного измерительного пояса из датчиков магнитного поля, подпружиненных к стенке трубы, которые измеряют тангенциальную составляющую магнитного поля НХ вдоль образующей трубы. Дополнительно в устройство введена подготовительная секция, содержащая намагничивающую систему, которая намагничивает стенки трубопровода до насыщения, причем направление намагничивания противоположное намагничиванию в измерительной секции.The problem is solved in that the multi-section in-tube projectile for diagnosing the stress-strain state of the pipeline contains successively articulated sections, one of which is a measuring section, each section contains a cylindrical body, at the ends of which are supporting-motor elements, the measuring section contains a magnetizing system, providing magnetization of the walls of the pipeline with a weak magnetic field and made in the form of two magnets mounted on the housing belts of radially magnetized permanent magnets, on the poles of which are fixed brushes of magnetically soft material, the direction of magnetization in the magnetizing belts being the opposite and the measuring system installed between the magnetizing belts and made in the form of a moving measuring belt of magnetic field sensors, spring-loaded to the pipe wall, which measure the tangential component of the magnetic field H X along the generatrix of the pipe. Additionally, a preparatory section is introduced into the device, containing a magnetizing system, which magnetizes the walls of the pipeline until saturated, the direction of magnetization being the opposite of magnetization in the measuring section.

Намагничивающая система подготовительной секции выполнена в виде установленных на корпусе двух намагничивающих поясов из радиально намагниченных постоянных магнитов, на полюсах которых закреплены щетки из магнитомягкого материала, причем направление намагниченности в намагничивающих поясах противоположное. Т.е. конструктивное выполнение намагничивающей системы подготовительной секции идентично намагничивающей системе измерительной секции.The magnetizing system of the preparatory section is made in the form of two magnetizing belts mounted on the casing of radially magnetized permanent magnets, the poles of which are fixed with brushes of magnetically soft material, and the direction of magnetization in the magnetizing belts is opposite. Those. the design of the magnetizing system of the preparatory section is identical to the magnetizing system of the measuring section.

В основе работы полезной модели лежит принцип, основанный на свойстве ферромагнитных материалов изменять магнитное состояние под влиянием механических напряжений. Наиболее сильная зависимость магнитных параметров стали от напряженно-деформированного состояния существуют в слабых магнитных полях, т.е. в полях в которых существуют магнитные домены и соответственно происходят необратимые процессы.The utility model is based on the principle based on the property of ferromagnetic materials to change the magnetic state under the influence of mechanical stresses. The strongest dependence of the magnetic parameters of steel on the stress-strain state exists in weak magnetic fields, i.e. in fields in which magnetic domains exist and, accordingly, irreversible processes occur.

Детальное изложение конструкции устройства и его принципа действия иллюстрировано чертежами.A detailed description of the design of the device and its operating principle is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид устройства;Figure 1 shows a General view of the device;

на фиг.2 изображено устройство вид сбоку;figure 2 shows the device side view;

на фиг.3 дано сечение устройства, запассованного в трубопровод;figure 3 shows a cross-section of the device stockpiled in the pipeline;

на фиг.4 дано сечение верхней части устройства, запассованного в трубопровод, с указанием направления потоков магнитного поля в стенках трубы;figure 4 shows a cross section of the upper part of the device, stocked in the pipeline, indicating the direction of magnetic field fluxes in the walls of the pipe;

на фиг.5 дана электрическая блок схема устройства.figure 5 is an electrical block diagram of the device.

Многосекционное внутритрубное устройство для диагностики напряженно-деформированного состояния трубопровода содержит подготовительную секцию 1 и измерительную секцию 2, сочлененные между собой стыковочным устройством 3, причем каждая из секций представляет собой внутритрубный снаряд. Подготовительная секция 1 содержит цилиндрический корпус (ярмо) 4, выполненный из магнитомягкого материала (фиг.1, 2, 3). На торцевых гранях корпуса 4 установлены опорно-двигательные элементы 5, которые обеспечивают центровку устройства в трубопроводе и несут на себе вес устройства. Перепад давления, создаваемый плотным прилеганием опорно-двигательных элементов 5 к стенкам 6 трубопровода, обеспечивает перемещение устройства в обследуемом трубопроводе потоком транспортируемого по нему продукта. Опорно-двигательные элементы 5 могут быть выполнены в виде манжет, изготовленных из износостойкого полиуретана большой прочности, либо в виде дисков, также изготовленных из полиуретана. В носовой части подготовительной секции 1 крепится скоба 7 и обтекатель 8. Скоба 7 используется при транспортно-погрузочных работах, для установки устройства в трубопровод, а также для сцепления его с дополнительным измерительным устройством при создании многосекционного устройства. Внутри корпуса 4 выполнены средства для регулирования скорости движения снаряда в виде регулируемого байпасного патрубка для перепуска транспортируемого по трубопроводу продукта (на чертежах не показаны).A multi-section in-line device for diagnosing a stress-strain state of a pipeline contains a preparation section 1 and a measuring section 2, interconnected by a docking device 3, each of which is an in-line projectile. The preparatory section 1 contains a cylindrical body (yoke) 4 made of soft magnetic material (Fig.1, 2, 3). On the end faces of the housing 4 are installed supporting-motor elements 5, which provide centering of the device in the pipeline and bear the weight of the device. The pressure differential created by the snug fit of the musculoskeletal elements 5 to the walls 6 of the pipeline ensures the movement of the device in the examined pipeline by the flow of the product transported through it. Musculoskeletal elements 5 can be made in the form of cuffs made of wear-resistant polyurethane of high strength, or in the form of discs also made of polyurethane. In the bow of the preparatory section 1, a bracket 7 and a fairing are attached 8. The bracket 7 is used for transportation and loading operations, for installing the device in the pipeline, as well as for coupling it with an additional measuring device when creating a multi-section device. Inside the housing 4 there are means for controlling the velocity of the projectile in the form of an adjustable bypass pipe for bypassing the product transported through the pipeline (not shown in the drawings).

Намагничивающая система подготовительной секции 1 состоит из ярма 4 и двух намагничивающих поясов, каждый из которых содержит пояс постоянных магнитов, соответственно 9 и 10 и пояс гибких магнитных щеток, соответственно 11 и 12. Направление намагничивания в постоянных магнитах 9 и 10 разнонаправленное.The magnetizing system of the preparation section 1 consists of a yoke 4 and two magnetizing belts, each of which contains a belt of permanent magnets, 9 and 10, respectively, and a belt of flexible magnetic brushes, respectively 11 and 12. The direction of magnetization in permanent magnets 9 and 10 is multidirectional.

Измерительная секция 2 содержит цилиндрический корпус (ярмо) 13, выполненный из магнитомягкого материала (фиг.1, 2, 3). На торцевых гранях корпуса 13 установлены опорно-двигательные элементы 14, которые обеспечивают центровку устройства в трубопроводе и несут на себе вес устройства. Перепад давления, создаваемый плотным прилеганием опорно-двигательных элементов 14 к стенкам 6 трубопровода, обеспечивает перемещение устройства в обследуемом трубопроводе потоком транспортируемого по нему продукта. Опорно-двигательные элементы 14 могут быть выполнены в виде манжет, изготовленных из износостойкого полиуретана большой прочности, либо в виде дисков, также изготовленных из полиуретана. В носовой части подготовительного модуля крепится обтекатель 15. Внутри корпуса 13 выполнены средства для регулирования скорости движения снаряда в виде регулируемого байпасного патрубка для перепуска транспортируемого по трубопроводу продукта (на чертежах не показаны).The measuring section 2 contains a cylindrical body (yoke) 13 made of soft magnetic material (Fig.1, 2, 3). On the end faces of the housing 13, locomotor elements 14 are installed that provide centering of the device in the pipeline and bear the weight of the device. The pressure difference created by the snug fit of the musculoskeletal elements 14 to the walls 6 of the pipeline, provides movement of the device in the examined pipeline by the flow of the product transported through it. Musculoskeletal elements 14 can be made in the form of cuffs made of wear-resistant polyurethane of high strength, or in the form of discs also made of polyurethane. A fairing 15 is attached to the nose of the preparatory module. Inside the housing 13, means for controlling the velocity of the projectile are made in the form of an adjustable bypass pipe for bypassing the product transported through the pipeline (not shown in the drawings).

Намагничивающая система измерительной секции 2 состоит из ярма 13 и двух намагничивающих поясов, каждый из которых содержит пояс постоянных магнитов, соответственно 16 и 17 и пояс гибких магнитных щеток, соответственно 18 и 19. Направление намагничивания в постоянных магнитах 16 и 17 разнонаправленное, причем направление магнитного потока в стенке трубы должно совпадать с направлением магнитного потока создаваемого намагничивающей системой подготовительной секции 1.The magnetizing system of the measuring section 2 consists of a yoke 13 and two magnetizing belts, each of which contains a belt of permanent magnets, respectively 16 and 17 and a belt of flexible magnetic brushes, respectively 18 and 19. The direction of magnetization in the permanent magnets 16 and 17 is multidirectional, and the direction of the magnetic the flow in the pipe wall should coincide with the direction of the magnetic flux generated by the magnetizing system of the preparation section 1.

Между намагничивающими поясами расположена измерительная система, содержащая измеряющие компоненты магнитного поля датчики 20, образующие измерительный пояс (фиг.5). Датчики 20 магнитного поля измерительного пояса прижимаются к внутренней поверхности трубопровода 6 с помощью упругих элементов ("ласт") 21.Between the magnetizing belts there is a measuring system containing the measuring components of the magnetic field of the sensors 20, forming a measuring belt (figure 5). The sensors 20 of the magnetic field of the measuring belt are pressed against the inner surface of the pipeline 6 using elastic elements ("fins") 21.

На концах опорно-двигательных элементов 14 могут быть установлены ролики 22 и датчики пройденного пути - одометры 23.At the ends of the musculoskeletal elements 14, rollers 22 and sensors of the distance traveled - odometers 23 can be installed.

Внутри корпуса 13 (фиг.4) расположены блок питания 24 и бортовой компьютер 25. Блок 24 питания содержит батарейную секцию 26, модуль 27 преобразования напряжения батареи в напряжение, необходимое для питания электронных модулей, искрозащитный модуль 28 и модуль распределения питания 29. Электрический выход батарейной секции 26 подключен к входу модуля преобразования напряжения 27, выходы которого подключены через искрозащитный модуль 28 к модулю распределения питания 29. Выходы модуля распределения питания 29 подключены ко всем электронным модулям и элементам устройства. Бортовой компьютер 25 содержит процессор 30, блок 31 аналого-цифрового преобразования данных измерений и запоминающее устройство 32 на базе твердотельной интегральной микросхемы.A power supply 24 and an on-board computer 25 are located inside the housing 13 (Fig. 4). The power supply 24 contains a battery section 26, a module 27 for converting the battery voltage into voltage necessary to power the electronic modules, an intrinsically safe module 28, and a power distribution module 29. Electrical output the battery section 26 is connected to the input of the voltage conversion module 27, the outputs of which are connected through the spark protection module 28 to the power distribution module 29. The outputs of the power distribution module 29 are connected to all electronic modules and elements of the device. The on-board computer 25 includes a processor 30, a unit 31 for analog-to-digital conversion of the measurement data, and a storage device 32 based on a solid-state integrated circuit.

Устройство содержит также дополнительные датчики. Датчик 33 внешнего давления, датчик 34 углового поворота и датчик 35 температуры. Информационные выходы датчиков 20, одометра 23, датчика 33 внешнего давления, датчика 34 углового поворота и датчика 35 температуры подключены к соответствующим входам блока 31 аналого-цифрового преобразования.The device also contains additional sensors. An external pressure sensor 33, an angle rotation sensor 34, and a temperature sensor 35. The information outputs of the sensors 20, the odometer 23, the external pressure sensor 33, the angle rotation sensor 34 and the temperature sensor 35 are connected to the corresponding inputs of the analog-to-digital conversion unit 31.

Через шлюзовую камеру устройство - многосекционный внутритрубный снаряд вводится в начало контролируемого участка трубопровода 6. Причем на период контроля трубопровода 6 подача транспортируемого продукта через него не прекращается. Оптимальная расчетная скорость движения внутритрубного снаряда по трубе составляет 1-3 м/с при скорости движения транспортируемого продукта, например газа, до 17 м/с. Скорость передвижения обеспечивается, так называемой "байпасной" схемой взаимодействия транспортируемого продукта и внутритрубного снаряда, при которой транспортируемый продукт обтекая элементы конструкции снаряда создает аэродинамическую силу, заставляющую снаряд непрерывно перемещаться в направлении потока транспортируемого продукта.Through a lock chamber, a device — a multi-sectional in-tube projectile — is introduced at the beginning of the monitored section of pipeline 6. Moreover, for the period of monitoring the pipeline 6, the flow of the transported product through it does not stop. The optimal design speed of the in-tube projectile through the pipe is 1-3 m / s at a speed of movement of the transported product, such as gas, up to 17 m / s. The speed of movement is ensured by the so-called "bypass" interaction scheme of the transported product and the in-tube projectile, in which the transported product flowing around the projectile structure creates an aerodynamic force, causing the projectile to continuously move in the direction of flow of the transported product.

При движении устройства вдоль трубопровода каждый из участков стенки в поперечном сечении трубы сначала подвергается воздействию намагничивающей системы подготовительной секции 1, а затем намагничивающей системы измерительной секции 2, причем в межсекционном интервале намагничивающее воздействие отсутствует.When the device moves along the pipeline, each of the wall sections in the pipe cross-section is first exposed to the magnetizing system of the preparation section 1, and then to the magnetizing system of the measuring section 2, and there is no magnetizing effect in the intersection interval.

Подготовительная секция 1 намагничивает участок стенки трубы до насыщения (зона А, фиг.4). Затем этот участок перемагничивается в противоположном направлении (зона В) и после удаления подготовительной секции 1 участок размагничивается до остаточной намагниченности (зона С). Затем этот участок стенки трубы намагничивается слабым полем намагничивающей системы измерительной секции 2 (зона D).The preparatory section 1 magnetizes a portion of the pipe wall to saturation (zone A, Fig. 4). Then this section is demagnetized in the opposite direction (zone B) and after removal of the preparation section 1, the section is demagnetized to residual magnetization (zone C). Then this section of the pipe wall is magnetized by the weak field of the magnetizing system of the measuring section 2 (zone D).

Таким образом, в зоне D магнитные характеристики обуславливаются как параметрами магнитной системы измерительной секции 2, так и остаточной намагниченностью. Этим создаются между намагничивающими поясами измерительной секции оптимальные условия для измерения характеристик магнитного поля, которые содержат информацию о напряженно-деформированном состоянии трубопровода.Thus, in zone D, the magnetic characteristics are determined both by the parameters of the magnetic system of the measuring section 2 and by the residual magnetization. This creates optimal conditions between the magnetizing belts of the measuring section for measuring the characteristics of the magnetic field, which contain information about the stress-strain state of the pipeline.

Датчики 20 магнитного поля измеряют тангенциальную составляющую магнитного поля Нх вдоль направляющей трубы. Амплитуда измеренного поля не более четырех, пяти коэрцитивных сил исследуемых трубных сталей, т.е. это слабые магнитные поля не более 70 А/см.The magnetic field sensors 20 measure the tangential component of the magnetic field H x along the guide tube. The amplitude of the measured field is not more than four, five coercive forces of the studied pipe steels, i.e. these are weak magnetic fields of not more than 70 A / cm.

Сигналы с датчиков 20 магнитного поля поступают в бортовой компьютер 25. Затем, данные измерений обрабатываются и записываются в запоминающее 32 устройство бортового компьютера 25.The signals from the sensors 20 of the magnetic field are fed to the on-board computer 25. Then, the measurement data are processed and recorded in the storage 32 of the on-board computer 25.

По завершении контроля заданного участка трубопровода 6 устройство извлекают из трубопровода 6 и накопленные в процессе диагностики данные переносят на стационарный компьютер.Upon completion of the control of a given section of the pipeline 6, the device is removed from the pipeline 6 and the data accumulated during the diagnostic process are transferred to a stationary computer.

Последующий анализ записанных данных позволяет построить топографическую карту напряжений трубопровода и сделать вывод о наличии участков в критическом напряженно-деформированном состоянии.Subsequent analysis of the recorded data allows you to build a topographic map of the stresses of the pipeline and conclude that there are sections in a critical stress-strain state.

Claims (2)

1. Многосекционный внутритрубный снаряд для диагностики напряженно-деформированного состояния трубопровода, содержащий последовательно сочлененные секции, одна из которых является измерительной секцией, каждая секция содержит цилиндрический корпус, на торцах которого расположены опорно-двигательные элементы, измерительная секция содержит намагничивающую систему, обеспечивающую намагничивание стенок трубопровода слабым магнитным полем и выполненную в виде установленных на корпусе двух намагничивающих поясов из радиально намагниченных постоянных магнитов, на полюсах которых закреплены щетки из магнитомягкого материала, причем направление намагниченности в намагничивающих поясах противоположное, и измерительную систему, установленную между намагничивающими поясами и выполненную в виде подвижного измерительного пояса из датчиков магнитного поля, подпружиненных к стенке трубы, которые измеряют тангенциальную составляющую магнитного поля НX вдоль образующей трубы, отличающийся тем, что введена подготовительная секция, содержащая намагничивающую систему, которая намагничивает стенки трубопровода до насыщения, причем направление намагничивания противоположное намагничиванию в измерительной секции.1. A multi-section in-tube projectile for diagnosing a stress-strain state of a pipeline, comprising successively articulated sections, one of which is a measuring section, each section contains a cylindrical body, at the ends of which are locomotor elements, the measuring section contains a magnetizing system that provides magnetization of the pipe walls a weak magnetic field and made in the form of two magnetizing belts of radial magnet mounted on the housing permanent magnets, at the poles of which are attached brushes of magnetically soft material, the direction of magnetization in the magnetizing belts being the opposite, and a measuring system installed between the magnetizing belts and made in the form of a moving measuring belt of magnetic field sensors spring-loaded to the pipe wall, which measure the tangential component magnetic field H along the X forming pipe, characterized in that the preparatory section is introduced, comprising magnetizing system to oraya magnetizes to saturation the pipeline wall, the direction of magnetization opposite to the magnetization of the measuring section. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что намагничивающая система подготовительной секции выполнена в виде установленных на корпусе двух намагничивающих поясов из радиально намагниченных постоянных магнитов, на полюсах которых закреплены щетки из магнитомягкого материала, причем направление намагниченности в намагничивающих поясах противоположное.
Figure 00000001
2. The device according to claim 1, characterized in that the magnetizing system of the preparatory section is made in the form of two magnetizing belts mounted on the housing of radially magnetized permanent magnets, at the poles of which are fixed brushes of magnetically soft material, and the direction of magnetization in the magnetizing belts is opposite.
Figure 00000001
RU2011103201/28U 2011-01-28 2011-01-28 MULTI-SECTION IN-TUBE APPARATUS FOR DIAGNOSTIC OF STRESSED-DEFORMED STATE OF PIPELINE RU104696U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103201/28U RU104696U1 (en) 2011-01-28 2011-01-28 MULTI-SECTION IN-TUBE APPARATUS FOR DIAGNOSTIC OF STRESSED-DEFORMED STATE OF PIPELINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103201/28U RU104696U1 (en) 2011-01-28 2011-01-28 MULTI-SECTION IN-TUBE APPARATUS FOR DIAGNOSTIC OF STRESSED-DEFORMED STATE OF PIPELINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU104696U1 true RU104696U1 (en) 2011-05-20

Family

ID=44734159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011103201/28U RU104696U1 (en) 2011-01-28 2011-01-28 MULTI-SECTION IN-TUBE APPARATUS FOR DIAGNOSTIC OF STRESSED-DEFORMED STATE OF PIPELINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU104696U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Coramik et al. Discontinuity inspection in pipelines: A comparison review
US20190072522A1 (en) System and Method for Detecting and Characterizing Defects in a Pipe
CN103353479B (en) The detection method that a kind of electromagnetic acoustic longitudinal wave guide is compound with Magnetic Flux Leakage Inspecting
CA2560749A1 (en) Id-od discrimination sensor concept for a magnetic flux leakage inspection tool
Usarek et al. Inspection of gas pipelines using magnetic flux leakage technology
Kim et al. A new design of MFL sensors for self-driving NDT robot to avoid getting stuck in curved underground pipelines
US20040183528A1 (en) System and Method for In-Line Stress Measurement by Continuous Barkhausen Method
CN104833720B (en) The method of single coil electromagnetism Resonance detector metallic conduit damage
RU117186U1 (en) MULTI-SECTION IN-TUBE MAGNETIC DEFECTOSCOPE
RU2620327C1 (en) Defects diagnostic device inside the buildings made of tube steel
Feng et al. Three-axis magnetic flux leakage in-line inspection simulation based on finite-element analysis
Hu et al. Development and application of new technologies and equipment for in-line pipeline inspection
Liu et al. Quantitative study on the propagation characteristics of MFL signals of outer surface defects in long-distance oil and gas pipelines
GB1567166A (en) Apparatus and method for the non-destructive testing of ferromagnetic material
Piao et al. High-speed inspection method fusing pulsed eddy current and magnetic flux leakage
RU104696U1 (en) MULTI-SECTION IN-TUBE APPARATUS FOR DIAGNOSTIC OF STRESSED-DEFORMED STATE OF PIPELINE
Pasha et al. A pipeline inspection gauge based on low cost magnetic flux leakage sensing magnetometers for non-destructive testing of pipelines
CN207908434U (en) A kind of multifunctional combination probe for pipeline detection
Zhong et al. Research of non-destructive testing of wire rope using magnetic flux leakage
RU2149367C1 (en) Device for diagnosis of pipe-lines
CN109884175A (en) A kind of metal pipeline flaw detection device of low frequency electromagnetic combination magnetic powder
RU2724582C1 (en) Method of non-contact detection of availability, location and degree of danger of concentrators of mechanical stresses in metal of ferromagnetic structures
RU2634366C2 (en) Method for magnetic flaw detection and device for its implementation
Gan et al. Numerical simulation on magnetic flux leakage testing of the steel cable at different speed title
RU103620U1 (en) INNER-TUBE MAGNETIC DEFECTOSCOPE

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170129