RU2014114701A

RU2014114701A - Способ и устройство диагностики технического состояния подземных трубопроводов

Info

Publication number: RU2014114701A
Application number: RU2014114701/02A
Authority: RU
Inventors: Игорь Константинович Антонов; Михаил Владимирович Захаров; Александр Алексеевич Елисеев; Владимир Васильевич Нестеров; Федор Васильевич Носов; Владимир Всеволодович Семенов; Андрей Дмитриевич Фогель
Original assignee: Открытое акционерное общество "Газпром нефть"
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2015-10-20
Also published as: RU2568808C2

Abstract

1. Способ диагностики технического состояния подземного трубопровода, включающий измерение компонент постоянного магнитного поля над трубопроводом при перемещении датчиков поля вдоль трубопровода, компенсацию влияния на результаты измерений постоянного магнитного поля Земли, математическую обработку измерения на основе составленной из сумм или разностей компонент матрицы градиентов и по полученным данным - идентификацию и ранжирование особенностей технического состояния трубопроводов, отличающийся тем, что:- при измерениях используют не менее 7-ми соосно размещенных трехкомпонентных датчиков поля с центральной симметрией и расположением одного датчика в центре симметрии, при этом по одной прямой вдоль каждой из трех ортогональных координатных осей расположено не менее трех трехкомпонентных датчиков, датчики настроены таким образом, чтобы одноименные компоненты магнитного поля в каждом из датчиков вдоль одинаковых осей датчиков были соосны, в ортогональных датчиках одноименные компоненты вдоль одинаковых осей датчиков параллельны, а разноименные компоненты ортогональны и образовывали правостороннюю систему координат,- производят нахождение суммы и разности одноименных компонент на основе компонент, измеренных датчиками, расположенными в крайних точках от центра симметрии, и разностей одноименных компонент, измеренных датчиком, расположенным в центре симметрии и датчиками, расположенными в крайних точках от центра симметрии вдоль каждой из трех ортогональных осей координат,- в качестве математической обработки после вычислений компонент поля используют тензорную обработку матриц гради�

Claims

1. Способ диагностики технического состояния подземного трубопровода, включающий измерение компонент постоянного магнитного поля над трубопроводом при перемещении датчиков поля вдоль трубопровода, компенсацию влияния на результаты измерений постоянного магнитного поля Земли, математическую обработку измерения на основе составленной из сумм или разностей компонент матрицы градиентов и по полученным данным - идентификацию и ранжирование особенностей технического состояния трубопроводов, отличающийся тем, что:

- при измерениях используют не менее 7-ми соосно размещенных трехкомпонентных датчиков поля с центральной симметрией и расположением одного датчика в центре симметрии, при этом по одной прямой вдоль каждой из трех ортогональных координатных осей расположено не менее трех трехкомпонентных датчиков, датчики настроены таким образом, чтобы одноименные компоненты магнитного поля в каждом из датчиков вдоль одинаковых осей датчиков были соосны, в ортогональных датчиках одноименные компоненты вдоль одинаковых осей датчиков параллельны, а разноименные компоненты ортогональны и образовывали правостороннюю систему координат,

- производят нахождение суммы и разности одноименных компонент на основе компонент, измеренных датчиками, расположенными в крайних точках от центра симметрии, и разностей одноименных компонент, измеренных датчиком, расположенным в центре симметрии и датчиками, расположенными в крайних точках от центра симметрии вдоль каждой из трех ортогональных осей координат,

- в качестве математической обработки после вычислений компонент поля используют тензорную обработку матриц градиентов с вычисление матрицы первых производных магнитной индукции и матрицы вторых производных магнитной индукции с последующим вычислением параметров, характеризующих техническое состояние трубопроводов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при обработке измерений исключаются из обработки интервалы записи измерений, превышающие время действия перегрузок, определяемое по превышению амплитуд пороговых значений измеряемых сигналов.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемещение датчиков поля вдоль трубопровода производят по крайней мере дважды, последовательно на ограниченных по протяженности участках, а идентификацию и ранжирование дефектов производят на основе первичных и повторных наблюдений.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после выявления участков трубопровода с аномальным магнитным полем, производят непрерывное их сканирование с помощью магнитного дефектоскопа и далее в этих областях проводят уточняющие работы на основе ультразвукового толщиномера, фиксируя локальные зоны коррозии, например, зоны питтинговой коррозии.

5. Устройство диагностики технического состояния подземных трубопроводов, включающее узел датчиков постоянного магнитного поля с компенсационными обмотками и устройствами сложения и вычитания сигналов поля, блок сбора данных и управления (БСДУ) и полевой компьютер, отличающееся тем, что:

- узел датчиков состоит, по меньшей мере, из 7-ми соосно размещенных трехкомпонентных датчиков поля с центральной симметрией и расположением одного датчика в центре симметрии, при этом по одной прямой вдоль каждой из трех ортогональных координатных осей расположено не менее трех трехкомпонентных датчиков, датчики настроены таким образом, чтобы одноименные компоненты магнитного поля в каждом из датчиков вдоль одинаковых осей датчиков были соосны, в ортогональных датчиках одноименные компоненты вдоль одинаковых осей датчиков параллельны, а разноименные компоненты ортогональны и образовывали правостороннюю систему координат,

- причем к каждой паре датчиков, расположенных в крайних точках от центра симметрии, подключены соответственно трехсекционная компенсационная обмотка и трехканальные устройства сложения и вычитания сигналов поля, тогда как к соответствующей паре датчиков, расположенных в центре симметрии и датчиков, расположенных в крайних точках от центра симметрии вдоль каждой из трех ортогональных осей координат, подключены трехканальные устройства вычитания.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что БСДУ включает, по меньшей мере, 8 аналого-цифровых преобразователей, входы которых подключены к выходам устройств вычитания и сложения сигналов поля, по меньшей мере, 8 ретранслирующих модулей, связанных с одной стороны с аналого-цифровыми преобразователями, а с другой стороны через каналы взаимодействия с принимающими модулями, выходы которых соединены с формирователем выходных сигналов, который в свою очередь, через USB - порт связан с полевым персональным компьютером.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что в качестве однокомпонентных датчиков могут быть применены конструкции феррозондовых или магниторезистивных датчиков.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно включает наушники, подключенные к полевому компьютеру, который оснащен блоком выработки речевых команд.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что датчики, наиболее приближенные к поверхности Земли, дополнительно снабжены датчиками перегрузок