RU13271U1 - PIPELINE MAGNETIC FIELD COMPENSATION DEVICE - Google Patents

PIPELINE MAGNETIC FIELD COMPENSATION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU13271U1
RU13271U1 RU99125373/20U RU99125373U RU13271U1 RU 13271 U1 RU13271 U1 RU 13271U1 RU 99125373/20 U RU99125373/20 U RU 99125373/20U RU 99125373 U RU99125373 U RU 99125373U RU 13271 U1 RU13271 U1 RU 13271U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic field
demagnetizing
sensors
weld
welding
Prior art date
Application number
RU99125373/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Г. Ивойлов
Ю.Э. Халабуда
Д.М. Хрипунов
Р.А. Хузин
С.В. Каменских
Р.Т. Ахметшин
Р.М. Миргасимов
Original Assignee
Ивойлов Николай Григорьевич
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 Ивойлов Николай Григорьевич filed Critical Ивойлов Николай Григорьевич
Priority to RU99125373/20U priority Critical patent/RU13271U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU13271U1 publication Critical patent/RU13271U1/en

Links

Abstract

Устройство для компенсации магнитного поля трубопровода, состоящее из размагничивающего кабеля, наматываемого на трубу и питаемого постоянным током от сварочного выпрямителя, отличающееся тем, что размагничивающий модуль выполняют в виде разъемных колец, содержащих многовитковые катушки, соединяемые с помощью многоконтактных разъемов, расположенные в немагнитном металлическом каркасе с шарнирно укрепленными на нем датчиками величины и направления магнитного поля в зоне свариваемого шва, и накладывают его по обе стороны от свариваемого шва, а ток компенсации в размагничивающий модуль подается через электронный блок управления, включенный в систему обратной связи с датчиками магнитного поля. A device for compensating for the magnetic field of a pipeline, consisting of a demagnetizing cable wound around a pipe and supplied with direct current from a welding rectifier, characterized in that the demagnetizing module is made in the form of split rings containing multi-turn coils connected by multi-pin connectors located in a non-magnetic metal frame with sensors of magnitude and direction of the magnetic field pivotally mounted on it in the area of the weld being welded, and impose it on both sides of the weld th joint, and the compensation current to the demagnetizing module is fed through an electronic control unit included in a feedback system with sensors of the magnetic field.

Description

Устройство для компенсации магнитного поля трубопроводаDevice for compensating the magnetic field of the pipeline

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к устройствам для размагничивания и компенсации магнитных полей круппогабаритных трубопроводов из магнитных материаюв в процессе электродуговой сварки, в частности, при ремонтных работах.The utility model relates to electrical engineering, namely, devices for demagnetization and compensation of magnetic fields of large-sized pipelines from magnetic materials in the process of electric arc welding, in particular, during repair work.

При намагниченности объектов сварки сварочные процессы с использованием электрической дуги становятся нестабильными и возрастает вероятность возникновения дефектов в сварном соединении. Для снятия намагниченности широко известен способ размагничивания ферромагнитных тел. заключающийся в перемагничивании их знакопеременным магнитным полем с убывающей до нуля амплитлдой (например. 1). Однако метод непригоден для размагничивания длинномерных толстостенных труб из-за невозможности полного их размагпичивания и возникновения вибраций размагничиваемого обьекта при применении нромыщленных частот переменного поля. Кроме того, электрическую мощность, необходимую для проведения такого размагничивания, невозможно получить от передвижных электростанций.With the magnetization of welding objects, welding processes using an electric arc become unstable and the likelihood of defects in the welded joint increases. To remove magnetization, the method of demagnetization of ferromagnetic bodies is widely known. consisting in magnetization reversal by their alternating magnetic field with an amplitudes decreasing to zero (for example. 1). However, the method is unsuitable for the demagnetization of long thick-walled pipes due to the impossibility of fully demagnetizing them and the occurrence of vibrations of the demagnetized object when applying non-saturated frequencies of an alternating field. In addition, the electric power needed to carry out such demagnetization cannot be obtained from mobile power plants.

Для трубопроводов известно приспособление для компенсации намагниченности с помощью создания локальных магнитных полей противоположного нанравления несколькими витками сварочного провода, намотанного вокруг одной трубы на расстоянии 200-400 мм от места сварки, путем наложения постоянного тока 50-200 А так. чтобы при увеличении тока поле в зазоре уменьшалось, а в точке начала сварки было минимальным 2. При этом магнитное поле в зазоре свариваемого шва контролируется переносным магнитным зондом, а постоянный ток подается от сварочного выпрямителя с дискретной регулировкой.For pipelines, a device is known for compensating for magnetization by creating local magnetic fields of the opposite direction by several turns of a welding wire wound around one pipe at a distance of 200-400 mm from the welding site, by applying a direct current of 50-200 A so. so that when the current increases, the field in the gap decreases, and at the start point of welding it is minimum 2. At the same time, the magnetic field in the gap of the weld being welded is controlled by a portable magnetic probe, and direct current is supplied from the welding rectifier with discrete adjustment.

МПК H01F13/00 IPC H01F13 / 00

Основной недостаток 2. взятого за прототин. заключается в том, что он не обеспечивает необходимого снижения уровня магнитного ноля до уровня менее 2 мТл в зазоре свариваемого шва. Это объясняется тем, что наблюдаемая для труб диаметром порядка 1000 мм индукция поля в зазоре достигает величин более 100 мТл. и для нейтрализации ее требуются токи не менее 500 А нри реально возможном числе витков (т.е. порядка 10). Такие токи не могут выдаваться мобильными источниками питания достаточно длительное время, необходимое для проведения сварочных работ. Кроме того, регулировка величины тока сварочного выпрямителя может быть только ступенчатой, что часто не позволяет получить необходимого спижения намагниченности. Существенный недостаток состоит в том. что при ремонтных работах в полевых условиях монтаж приспособления, замеры магнитного поля, часто неоднородного, и подбор необходимого тока компенсации оказываются достаточно длительными (не менее 0.5 часа).The main disadvantage 2. taken for prototin. lies in the fact that it does not provide the necessary reduction in the level of magnetic zero to a level of less than 2 mT in the gap of the weld. This is explained by the fact that the field induction in the gap observed for pipes with a diameter of the order of 1000 mm reaches values of more than 100 mT. and to neutralize it requires currents of not less than 500 A at the really possible number of turns (i.e., about 10). Such currents cannot be issued by mobile power sources for a sufficiently long time necessary for welding. In addition, the adjustment of the current value of the welding rectifier can only be stepwise, which often does not allow obtaining the necessary magnetization reduction. A significant drawback is. that during repair work in the field, the installation of the device, measurements of the magnetic field, often inhomogeneous, and the selection of the necessary compensation current are quite long (at least 0.5 hours).

Решаемая техническая задача состоит в снижении индукции магнитного поля в зазоре свариваемого шва труб до уровня ниже 2 мТл при начальных значениях ее порядка 200 мТл, в снижении потребляемого тока и сокрашенин трудозатрат на подготовку к сварке намагниченных крупногабаритных трубопроводов.The technical problem to be solved is to reduce the magnetic field induction in the gap of the welded pipe joint to a level below 2 mT with initial values of about 200 mT, to reduce the current consumption and reduce labor costs for preparing magnetized large pipelines for welding.

Поставленная задача решается следующим образом. Предлагаемое устройство для компенсации магнитного поля трубопровода состоит из размагничиваюгцего модуля, пакладываемого на трубу, датчиков магнитного поля, и электронного блока управления. Питание устройства осуществляется постоянным током от сварочного выпрямителя. Размагничивающий модуль выполнен в виде полых разъемных немагнитных металлических колец, содержащих многовитковые катушки, соединяемые с помошью многокоптактных разъемов, снабжен шарнирно укрепленными на нем датчиками величины и направления магнитного ноля в зоне свариваемого шва. При работе устройства размагничивающий модуль накладывают по обе стороны от свариваемого шва, а ток компенсации в размагничивающий модуль подается через эдектронный блок управлепия, включенный в систему обратной связи с датчиками магНИТПОГО ПОЛЯ.The problem is solved as follows. The proposed device for compensating for the magnetic field of the pipeline consists of a demagnetizing module placed on the pipe, magnetic field sensors, and an electronic control unit. The device is powered by direct current from a welding rectifier. The demagnetizing module is made in the form of hollow detachable non-magnetic metal rings containing multi-turn coils connected with the help of multi-pin connectors, equipped with sensors for magnitude and direction of magnetic zero pivotally mounted in the zone of the weld. When the device is operating, the demagnetizing module is applied on both sides of the welded seam, and the compensation current is supplied to the demagnetizing module through the electronic control unit, which is included in the feedback system with magnetic field sensors.

Изготовление размагничивающего модуля в разъемном металлическом корпусе уменьгпает время монтажа-демонтажа его на трубопроводе в несколько раз. Применение немагнитного металлического каркаса для катушек предохраняет их от повреждения брызгами расплавленного металла и позволяет по сравнению с прототипом расположить их на меньшем расстоянии от свариваемого шва. Кроме того, жесткий каркас позволяет связать с ним и датчики магнитного поля. Увеличение числа витков размагничивающей катушки позволяет, по сравнению с прототипом, уменьшить величину потребляемого тока при сохранении необходимого для размагничивания числа ампер-витков, а разделение размагпичивающей катушки на две. наложенные с разных сторон подготовленного под сварку шва, приводит к уменьшению необходимого числа ампер-витков.The manufacture of a demagnetizing module in a detachable metal casing reduces the time of mounting and dismounting it on the pipeline several times. The use of a non-magnetic metal frame for coils protects them from damage by splashes of molten metal and, in comparison with the prototype, allows them to be placed at a shorter distance from the weld being welded. In addition, the rigid frame allows you to associate with it and magnetic field sensors. The increase in the number of turns of the demagnetizing coil allows, in comparison with the prototype, to reduce the amount of current consumed while maintaining the number of ampere turns necessary for demagnetization, and the separation of the demagnetizing coil into two. superimposed from different sides of the weld prepared for welding leads to a decrease in the required number of ampere-turns.

Полезная модель поясняется следуюшим образом. Па фиг. нредставлен продольный разрез свариваемой трубы 1 с зазором под сварку 2. Устройство состоит из многовитковых разъемных катушек J, которые располагаются на трубе /, ходловских датчиков магнитного поля 4. помещенных в зазоры концентраторов 5, и электронного блока управления током компепсации 6. Концентратор 5 имеет длин), превышающую ширину шва 2. Это позволяет избежать влияния зависимости величины измеренной индукции магнитного поля от ширины зазора 2. Для обеспечения возможности непрерывной работы на шве устанавливается несколько датчиков 4. Они закреплены шарнирно на жестком каркасе многовитковой компенсирующей катушки, что позволяет сварщику легко отклонить их из зоны сварки при создании помехи для сварочного процесса. Датчики величины магнитного поля устройства располагаются непосредственно в зоне свариваемого шва и постоянно контролируют уровень магнитногоThe utility model is illustrated as follows. Pa fig. A longitudinal section of a welded pipe 1 with a clearance for welding 2. ) exceeding the width of the seam 2. This avoids the effect of the dependence of the measured magnetic induction on the width of the gap 2. To ensure the possibility of continuous operation, several sensors are installed on the seam 4. They are pivotally mounted on a rigid frame of a multi-turn compensating coil, which allows the welder to easily deflect them from the welding zone when creating interference to the welding process. Sensors of the magnetic field of the device are located directly in the area of the welded seam and constantly monitor the level of magnetic

поля. Изменение магнитного состояния в зазоре шва в пронессе сварки отслеживается датчиками, и блок управления автоматически изменяет компенсирующий ток. В случае неоднородности магнитного поля по длине свариваемого шва. превышающей 4 мТл, блок управления 6 может быть переведен на ручной режим для того, чтобы установить индукцию магнитного поля в аномальной точке зазора 2 минимальной.fields. A change in the magnetic state in the weld gap during the welding process is monitored by sensors, and the control unit automatically changes the compensating current. In the case of magnetic field inhomogeneity along the length of the welded seam. exceeding 4 mT, the control unit 6 can be switched to manual mode in order to set the magnetic field induction at the anomalous point of gap 2 to a minimum.

После включения устройства, датчиками 4 определяется направление поля, а электронным блоком 6 выбирается направление тока через катушки 3 так. чтобы создаваемое ими поле было направлено навстречу полю в трубе, и устанавливается такая величина тока через катущки 3. которая приводит к минимизации магнитного поля в зазоре шва 2. Изменение величины магнитного поля в зоне сварки данного щва 2, происходящее по разным причинам, отслеживается датчиками 4, и соответственно блоком б автоматически изменяется ток через катушки 3.After turning on the device, the sensors 4 determine the direction of the field, and the electronic unit 6 selects the direction of the current through the coils 3 so. so that the field created by them is directed towards the field in the pipe, and a current value is set through the coils 3. which minimizes the magnetic field in the joint gap 2. A change in the magnetic field in the weld zone of this joint 2, for various reasons, is monitored by sensors 4 , and, accordingly, block b automatically changes the current through the coils 3.

Изготовлен опытный образец заявляемого устройства. Испытания его были проведены при ремонтных работах на нефтепроводе 01220мм с толщиной стенок трубы 13 мм. Начальная величина индукции магнитного поля в зазоре щва. подготовленного под сварку, составляла 165 мТл. Были применены размагничивающие катущки. содержащие в целом 150 витков. Полное время монтажа компенсирующих катущек составило 10 минут. После включения электронного блока минимизация магнитного поля была достигнута при токе 18 А при выходном напряжении сварочного выпрямителя 70 В. Контрольные измерения магнитного поля в зазоре шва дали значения меньше 1.5 мГл. Проведенное при этих условиях заваривание щва по данным рентгеновской дефектоскопии показало его хорошее качество.Made a prototype of the claimed device. Its tests were carried out during repair work on the 01220 mm oil pipeline with a pipe wall thickness of 13 mm. The initial value of the magnetic field induction in the gap gap. prepared for welding, amounted to 165 MT. Demagnetizing coils were used. containing a total of 150 turns. The total installation time of the compensating coils was 10 minutes. After switching on the electronic unit, minimization of the magnetic field was achieved at a current of 18 A with an output voltage of the welding rectifier of 70 V. The control measurements of the magnetic field in the joint gap gave values less than 1.5 mH. Conducted under these conditions, the weld of the seam according to x-ray inspection showed its good quality.

Сопоставительпый анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается снижением потребляемого тока в 10 раз. уменьщением трудозатрат в 3 раза и позволяет полностью скомпенсировать магнитное поле с начальной индукцией порядка 200 мТл. Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить, что заявляемое устройство отличается натичием новых блоков: разъемных катушек и электронного блока управления током комненсации. работающего в режиме обратной связи с датчиками магнитного поля. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствуют критерию «новизна. Введение автоматически управляемой комненсации магнитного поля трубопровода приводит к повышению надежности размагничивания и. соответственно, к повышению качества сварочных работ, и потому оно обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию «существенные отличия. Промышленная применимость технического рещения показана выше.A comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by a reduction in current consumption by 10 times. 3 times reduction in labor costs and allows you to fully compensate for the magnetic field with an initial induction of about 200 mT. Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish that the claimed device is distinguished by the presence of new units: split coils and electronic control unit for compensation current. working in feedback mode with magnetic field sensors. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty. The introduction of automatically controlled compensation of the magnetic field of the pipeline leads to an increase in the reliability of demagnetization and. accordingly, to improve the quality of welding, and therefore it provides the claimed technical solution according to the criterion of "significant differences. The industrial applicability of the technical solution is shown above.

Источники информаг ииSources of Information

1.А.с. СССР№1734126, H01F13/00. Бюл. .№ 18,1992.1.A.S. USSR No. 1734126, H01F13 / 00. Bull. .№ 18.1992.

2.Корольков П.М. Монтаж, и спец. работы в стр-ве, 1993. №2. с.22-26.2.Korolkov P.M. Installation, and special. work in the building, 1993. No. 2. p.22-26.

/«- /7// "- / 7 /

Ивойлов И.Г.Ivoilov I.G.

ХалабудаЮ.Э. У Хрипунов Д.М. (Хузин Р.А. Halabuda U.E. U Khripunov D.M. (Khuzin R.A.

Каменских С.В. Л Ахметшин Р.Т.Kamenskikh S.V. L Akhmetshin R.T.

Миргасимов P.M.Mirgasimov P.M.

Claims (1)

Устройство для компенсации магнитного поля трубопровода, состоящее из размагничивающего кабеля, наматываемого на трубу и питаемого постоянным током от сварочного выпрямителя, отличающееся тем, что размагничивающий модуль выполняют в виде разъемных колец, содержащих многовитковые катушки, соединяемые с помощью многоконтактных разъемов, расположенные в немагнитном металлическом каркасе с шарнирно укрепленными на нем датчиками величины и направления магнитного поля в зоне свариваемого шва, и накладывают его по обе стороны от свариваемого шва, а ток компенсации в размагничивающий модуль подается через электронный блок управления, включенный в систему обратной связи с датчиками магнитного поля.
Figure 00000001
A device for compensating for the magnetic field of a pipeline, consisting of a demagnetizing cable wound around a pipe and supplied with direct current from a welding rectifier, characterized in that the demagnetizing module is made in the form of split rings containing multi-turn coils connected by multi-pin connectors located in a non-magnetic metal frame with sensors of magnitude and direction of the magnetic field pivotally mounted on it in the area of the weld being welded, and impose it on both sides of the weld th joint, and the compensation current to the demagnetizing module is fed through an electronic control unit included in a feedback system with sensors of the magnetic field.
Figure 00000001
RU99125373/20U 1999-12-08 1999-12-08 PIPELINE MAGNETIC FIELD COMPENSATION DEVICE RU13271U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125373/20U RU13271U1 (en) 1999-12-08 1999-12-08 PIPELINE MAGNETIC FIELD COMPENSATION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99125373/20U RU13271U1 (en) 1999-12-08 1999-12-08 PIPELINE MAGNETIC FIELD COMPENSATION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU13271U1 true RU13271U1 (en) 2000-03-27

Family

ID=48274525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99125373/20U RU13271U1 (en) 1999-12-08 1999-12-08 PIPELINE MAGNETIC FIELD COMPENSATION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU13271U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008143546A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Andrei Ivanovich Sinev Device for local demagnetisation of pipeline elements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008143546A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Andrei Ivanovich Sinev Device for local demagnetisation of pipeline elements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU99106663A (en) WELDING CONTROL SYSTEM
JP2571330B2 (en) Method and apparatus for measuring dielectric at metal strip position
CN210091851U (en) Be used for electricity to build engineering area magnetic pipeline coil winding demagnetization device
CN209803055U (en) Direct-current axial magnetization device for pipeline magnetic flux leakage internal detection and internal detection device
US6617547B1 (en) Arc stray controlling welding apparatus
CN101593604B (en) Workpiece demagnetizing method and workpiece demagnetizing device
RU13271U1 (en) PIPELINE MAGNETIC FIELD COMPENSATION DEVICE
CN108480872B (en) Magnetized method for welding steel plate
RU2331945C1 (en) Local neutralisation device of pipeline elements
KR100726575B1 (en) Prevention apparatus of the arc blow using the yoke-type electromagnet
CN114273756B (en) T-shaped magnetic collecting arc sensor for argon arc welding seam tracking
RU2335819C2 (en) Method of demagnetisation of large-size soft-magnetic products and device to this effect
CN105312728A (en) Device for eliminating influence of continuous high-intensity magnetic field on welding operation
CN102000904B (en) Device and method for improving hardness of submerged-arc surfacing layer
RU82062U1 (en) AUTOMATIC MAGNETIZATION AND COMPENSATION OF MAGNETIC FIELD PIPELINE
RU57659U1 (en) DEVICE FOR CHANGING THE STRENGTH OF A MAGNETIC FIELD OF A METAL PRODUCT
CN203918177U (en) A kind of for eliminating the device of continuation high-intensity magnetic field to welding operating influence
CN203282031U (en) Pipeline residual magnetism belt-type demagnetizing device
CN102947040A (en) Apparatus and methods for reducing the ambient magnetic field strength to facilitate arc welding
US20090072937A1 (en) Steel pipe demagnetizing tool
CN111341521A (en) Coil structure for eliminating residual magnetism of ferromagnetic pipeline on line and application thereof
JP2617605B2 (en) Magnetic measuring device and diagnostic method for magnetic flaw detector
CN210834765U (en) Multifunctional portable magnetic powder flaw detector
RU2344909C2 (en) Arc welding method for magnetised bodies during recovery operations
CN214099940U (en) Welding ground wire lap joint device