RU2327980C2 - Magnetic system of pipe flaw detector - Google Patents
Magnetic system of pipe flaw detector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327980C2 RU2327980C2 RU2006123378/28A RU2006123378A RU2327980C2 RU 2327980 C2 RU2327980 C2 RU 2327980C2 RU 2006123378/28 A RU2006123378/28 A RU 2006123378/28A RU 2006123378 A RU2006123378 A RU 2006123378A RU 2327980 C2 RU2327980 C2 RU 2327980C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- flaw detector
- pipe
- roll
- magnetic field
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области магнитной дефектоскопии стальных трубопроводов путем исследования магнитных полей рассеяния с помощью зондов, перемещаемых преимущественно внутри трубы.The invention relates to the field of magnetic flaw detection of steel pipelines by studying magnetic fields of scattering using probes that are moved mainly inside the pipe.
Известны различные типы магнитных систем с постоянными магнитами, создающих магнитное поле рассеяния в стенке ферромагнитной трубы, по изменениям которого, измеренного с помощью датчиков, судят о наличии дефектов.Various types of magnetic systems with permanent magnets are known that create a scattering magnetic field in the wall of a ferromagnetic pipe, the changes of which, measured using sensors, judge the presence of defects.
При использовании постоянных магнитов во внутритрубных дефектоскопах их, как правило, устанавливают по образующей цилиндра в ряд, образуя кольцевой магнит. Один кольцевой магнит ориентирован к стенкам трубы N полюсом, другой - S полюсом, при этом кольцевые магниты разной полярности разнесены по длине трубы. Между кольцевыми магнитами в стенке трубы и создается поле рассеяния. Магнитное поле в стенку трубы может попадать через воздушный зазор между магнитами трубы и стенкой или с помощью ферромагнитных элементов, имеющих контакт со стенкой трубы.When using permanent magnets in in-tube flaw detectors, they are usually installed along the generatrix of the cylinder in a row, forming a ring magnet. One ring magnet is oriented to the walls of the pipe with the N pole, the other with the S pole, while ring magnets of different polarity are spaced along the length of the pipe. Between the ring magnets in the pipe wall, a scattering field is created. A magnetic field can enter the pipe wall through the air gap between the pipe magnets and the wall or with the help of ferromagnetic elements in contact with the pipe wall.
В патенте США 6198277 «Модуль датчика для использования в системе осмотра газовой распределительной магистрали», G01N 27/82, публикация 6.03.2001, магнитное поле создается с помощью двух рядов конических магнитов, установленных вплотную друг к другу по круговой образующей цилиндра. Между магнитами и стенкой трубы существует воздушный зазор.In US Pat. No. 6,198,277, “Sensor Module for Use in a Gas Distribution Inspection System,” G01N 27/82, March 6, 2001, a magnetic field is generated by two rows of conical magnets mounted close to each other along a circular generatrix of the cylinder. There is an air gap between the magnets and the pipe wall.
В патенте ЕР 0051344 «Усовершенствованная магнитная система для конвейерных инспекционных транспортных средств», G01N 27/82, публикация 12.05.1982, магнитное поле создается с помощью двух рядов магнитов, установленных группами на магнитопроводе, соединяющем эти группы магнитов. На магнитах установлены гибкие щетки или фольга, имеющие механический контакт с внутренней поверхностью исследуемой трубы.In patent EP 0051344 "Advanced magnetic system for conveyor inspection vehicles", G01N 27/82, publication 05/12/1982, a magnetic field is created using two rows of magnets mounted in groups on a magnetic circuit connecting these groups of magnets. Flexible magnets or foils are installed on the magnets, having mechanical contact with the inner surface of the pipe under study.
В патенте России RU 2133032 «Способ магнитной дефектоскопии и устройство для осуществления этого способа», G01N 27/83, публикация 10.07.1999, магнитная система дефектоскопа содержит кольцевой магнитопровод, расположенные на обоих концах магнитопровода постоянные магниты и кольцевые щеточные полюсные наконечники, находящиеся в контакте с внутренней поверхностью трубопровода.In Russian patent RU 2133032 "Method of magnetic flaw detection and device for implementing this method", G01N 27/83, publication 07/10/1999, the magnetic flaw detector system contains an annular magnetic circuit, permanent magnets located at both ends of the magnetic circuit and ring brush pole pieces in contact with the inner surface of the pipeline.
Все рассмотренные выше решения, имеющие элементы, контактирующие со стенками трубы, создают достаточно большое сопротивление движению дефектоскопа, не могут работать в трубопроводах с заметно отличающимися диаметрами трубы.All the solutions discussed above, having elements in contact with the pipe walls, create a sufficiently large resistance to the movement of the flaw detector, cannot work in pipelines with noticeably different pipe diameters.
Наиболее близкой по конструкции является магнитная система внутритрубного дефектоскопа, описанная в патенте US 4,310,796 «Магнитная система с металлической фольгой для транспортных средств осмотра трубопровода», которая содержит источник магнитного поля и магнитопровод в виде множества тонких пластинок из фольги, непосредственно контактирующих с поверхностью трубы. В данном решении пластинки фольги создают небольшое сопротивление движению дефектоскопа и могут работать в трубах с заметно отличающимися диаметрами. Однако в данной конструкции пластинки фольги подвержены быстрому износу.The closest in design is the in-pipe flaw detector magnetic system described in US Pat. No. 4,310,796, “Magnetic system with a metal foil for pipeline inspection vehicles”, which contains a magnetic field source and a magnetic circuit in the form of a plurality of thin foil plates in direct contact with the pipe surface. In this solution, the foil plates create little resistance to the movement of the flaw detector and can work in pipes with noticeably different diameters. However, in this design, the foil plates are subject to rapid wear.
Заявляемая магнитная система трубного дефектоскопа обладает большей гибкостью в направлении движения дефектоскопа, что позволяет, с одной стороны, снизить сопротивление движению дефектоскопа, позволяет работать системе в трубах разного диаметра без переналадки в достаточно широких пределах, при этом конструкция подвержена меньшему износу и в ней могут быть применены материалы, обладающие высокими магнитными характеристиками.The inventive magnetic system of a pipe flaw detector has greater flexibility in the direction of movement of the flaw detector, which allows, on the one hand, to reduce the resistance to movement of the flaw detector, allows the system to work in pipes of different diameters without readjustment within a fairly wide range, while the design is subject to less wear and can be applied materials with high magnetic characteristics.
Магнитная система трубного дефектоскопа содержит ряд элементов магнитной системы, установленных концентрично по периметру корпуса дефектоскопа, при этом каждый элемент содержит полюсный башмак, источник магнитного поля и магнитопровод, выполненный, по меньшей мере, из одного рулона гибкой ленты магнитного материала, который закреплен боковыми поверхностями между упомянутым башмаком и источником магнитного поля, а центральная ось рулона ориентирована перпендикулярно направлению движения дефектоскопа.The magnetic system of a pipe flaw detector contains a number of magnetic system elements mounted concentrically around the perimeter of the flaw detector body, each element containing a pole shoe, a magnetic field source, and a magnetic circuit made of at least one roll of a flexible tape of magnetic material that is fixed by side surfaces between said shoe and a magnetic field source, and the central axis of the roll is oriented perpendicular to the direction of movement of the flaw detector.
Магнитопровод в виде одного или нескольких рулонов из ленты гибкого магнитного материала является новым для внутритрубных дефектоскопов элементом магнитной цепи. Такой магнитопровод при смещении вниз полюсного башмака, что происходит, если при движении дефектоскопа изменяется диаметр трубы, легко изменяет форму, так как рулон при воздействии на его боковые поверхности является гибким и податливым. Поэтому он практически не оказывает давления на полюсный башмак и, как следствие, магнитная система оказывает малое сопротивление движению дефектоскопа. При этом не снижаются магнитные характеристики магнитопровода при любом положении рулонов.A magnetic core in the form of one or more rolls of tape of a flexible magnetic material is a new element of the magnetic circuit for in-line flaw detectors. Such a magnetic circuit, when the pole shoe is shifted down, which occurs if the diameter of the pipe changes during the movement of the flaw detector, easily changes shape, since the roll is flexible and pliable when exposed to its lateral surfaces. Therefore, it practically does not exert pressure on the pole shoe and, as a result, the magnetic system has little resistance to the movement of the flaw detector. At the same time, the magnetic characteristics of the magnetic circuit are not reduced at any position of the rolls.
Однако магнитопровод в виде одного или нескольких рулонов не является гибким и податливым при воздействии в поперечном направлении, вдоль центральной оси рулона, что важно для магнитной системы дефектоскопа, так как ее устойчивость в поперечном, относительно направления движения дефектоскопа, направлении позволяет из отдельных элементов магнитной системы создавать симметричное неискаженное магнитное поле в исследуемой трубе, в том числе и при изменении диаметра трубы.However, the magnetic circuit in the form of one or more rolls is not flexible and pliable when exposed in the transverse direction along the central axis of the roll, which is important for the flaw detector’s magnetic system, since its stability in the transverse direction relative to the flaw detector’s direction allows from individual elements of the magnetic system create a symmetrical undistorted magnetic field in the pipe under study, including when changing the diameter of the pipe.
Если ленты в рулоне выполнены из аморфного металла, который имеет лучшие магнитные характеристики, чем у электротехнических сталей, пермаллоя и ферритов, то магнитопровод такой конструкции позволяет создать в исследуемой трубе мощное поле рассеивания. Следует отметить, что ленты из этого материала, имеющие толщину 10-30 мкм, обладают высокой гибкостью.If the tapes in the roll are made of amorphous metal, which has better magnetic characteristics than that of electrical steels, permalloy and ferrite, then a magnetic circuit of this design allows you to create a powerful scattering field in the pipe under study. It should be noted that tapes of this material, having a thickness of 10-30 μm, have high flexibility.
Рулоны могут быть размещены в двух обоймах, одна обойма закреплена у упомянутого башмака, другая обойма расположена у упомянутого источника магнитного поля, при этом каждая обойма выполнена в виде рамки с поперечинами, причем поперечины расположены в отверстии рулона. Такое размещение рулонов позволяет предотвратить их разматывание в процессе эксплуатации и обеспечивает их защиту от повреждения.The rolls can be placed in two clips, one clip is fixed at the mentioned shoe, the other clip is located at the aforementioned source of the magnetic field, each clip is made in the form of a frame with cross members, and the cross members are located in the hole of the roll. Such placement of the rolls prevents their unwinding during operation and provides their protection against damage.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг.1 приведен вид элемента магнитной системы на виде сбоку, на Фиг.2 - на виде сзади и на Фиг.3 - на виде сверху. На Фиг.4 приведена конструкция обоймы на виде сверху, а на Фиг.5 изображение элемента магнитной системы в аксонометрии. На Фиг.6 показан ряд элементов магнитной системы, установленных по периметру корпуса дефектоскопа.Figure 1 shows a view of an element of the magnetic system in a side view, in Figure 2 - in a rear view and in Figure 3 - in a top view. Figure 4 shows the design of the cage in a top view, and Figure 5 is an image of an element of a magnetic system in a perspective view. Figure 6 shows a number of elements of the magnetic system installed around the perimeter of the flaw detector housing.
Магнитная система трубного дефектоскопа содержит ряд элементов 1 магнитной системы, установленных концентрично по периметру корпуса 2 дефектоскопа (Фиг.6)The magnetic system of the pipe flaw detector contains a number of
Каждый элемент 1 (Фиг.1-Фиг.5) содержит полюсный башмак 3, источник магнитного поля, в данном случае постоянный магнит 4 и магнитопровод 5. Магнитопровод 5 выполнен из рулонов 6 гибкой ленты магнитного материала и закреплен боковыми поверхностями 7 между башмаком 3 и постоянным магнитом 4. Каждый рулон 6 ориентирован таким образом, чтобы центральная ось 8 рулона 6 была ориентирована перпендикулярно направлению 9 движения дефектоскопа. Рулоны 6 выполнены из ленты аморфного металла и обладают высокими магнитными характеристиками. Рулоны 6 размещены в двух обоймах 10, выполненных в виде рамки с поперечинами 11. Одна обойма 10 закреплена у полюсного башмака 3, другая обойма 10 расположена у постоянного магнита 4. Поперечины 11 обойм 10 (Фиг.4) установлены в отверстиях рулонов 6 (Фиг.5) и служат средством, позволяющим фиксировать рулоны 6 у башмака 3 и магнита 4. Кроме того, поперечины 11 сжимают ленты в рулоне 6 и предотвращают разматывание. Обоймы 10 предотвращают также смещение рулонов 6 как в продольном, так и поперечном направлении.Each element 1 (Fig.1-Fig.5) contains a
Башмак 3 может быть снабжен отбойником 12, препятствующим повреждению рулонов 6 магнитопровода 5 выступающими частями исследуемой трубы. Кроме того, башмак 3 может иметь скосы 13 для снижения сопротивления трения.The
При установке дефектоскопа в трубу полюсные башмаки 3 прижимаются к стенке трубы за счет влияния магнитного поля постоянных магнитов 4, которое формируется за счет элементов 1 магнитопроводов (Фиг.6). Ввиду того что рулоны 6 выполнены из гибкой ленты малой толщины, сам магнитопровод не оказывает давления на стенку трубы, давление на стенку определяется только силой прижатия башмака 3 магнитным полем.When installing the flaw detector in the pipe, the
При движении дефектоскопа профиль и диаметр трубы изменяется. Но отрыва полюсного башмака 3 от стенки трубы не происходит, так как магнитная сила все время прижимает башмак 3 к трубе, а жесткость элемента 1 магнитопровода мала и он не отрывает башмак 3. При этом конфигурация рулонов 6 из тонкой гибкой лены изменяется в зависимости от диаметра трубы. Элементы 1 за счет гибкости конструкции могут отклоняться назад, но не смещаются в поперечном направлении, так как рулоны 6 в поперечном направлении достаточно жесткие.When the flaw detector moves, the profile and diameter of the pipe changes. But there is no separation of the
Магнитные характеристики элемента 1 магнитопровода могут меняться за счет увеличения количества витков ленты в рулоне 6, при этом жесткость магнитной системы возрастает незначительно.The magnetic characteristics of the
В целом, магнитная система данной конструкции позволяет выполнить ее гибкой в продольном направлении и жесткой в поперечном, уменьшить сопротивление движению дефектоскопа и создать мощное магнитное поле рассеивания в стенках трубы.In general, the magnetic system of this design allows it to be flexible in the longitudinal direction and rigid in the transverse, to reduce the resistance to movement of the flaw detector and to create a powerful magnetic scattering field in the pipe walls.
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006123378/28A RU2327980C2 (en) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Magnetic system of pipe flaw detector |
PCT/RU2007/000351 WO2008002202A1 (en) | 2006-06-23 | 2007-06-20 | Magnetic system for a pipeline flaw detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006123378/28A RU2327980C2 (en) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Magnetic system of pipe flaw detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006123378A RU2006123378A (en) | 2008-01-10 |
RU2327980C2 true RU2327980C2 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=38845856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006123378/28A RU2327980C2 (en) | 2006-06-23 | 2006-06-23 | Magnetic system of pipe flaw detector |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327980C2 (en) |
WO (1) | WO2008002202A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101777807A (en) * | 2010-03-02 | 2010-07-14 | 叶羽纺 | Electromagnetic energy conversion method and structure thereof using permeability magnetic material as winding |
CN101832951A (en) * | 2010-05-11 | 2010-09-15 | 中国计量学院 | On-line detection method of PVC round tube surface flaw based on machine vision system |
WO2023049975A1 (en) | 2021-10-01 | 2023-04-06 | Pipeway Engenharia Ltda | Internal duct integrity inspection equipment using magnetic metal memory |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1366287A (en) * | 1972-08-08 | 1974-09-11 | Rster F F | Method and device for magnetographic inspection |
GB2034122B (en) * | 1978-10-02 | 1982-11-24 | British Gas Corp | Magnet assemblies for pipeline inspection vehicles |
SU794457A1 (en) * | 1978-12-28 | 1981-01-07 | Специальное Проектно-Конструктор-Ckoe Бюро "Проектнефтегазспецмонтаж" | Device for magnetic-tape testing of tube welded seams |
US6847207B1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-01-25 | Tdw Delaware, Inc. | ID-OD discrimination sensor concept for a magnetic flux leakage inspection tool |
-
2006
- 2006-06-23 RU RU2006123378/28A patent/RU2327980C2/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-06-20 WO PCT/RU2007/000351 patent/WO2008002202A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006123378A (en) | 2008-01-10 |
WO2008002202A1 (en) | 2008-01-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2005238857B2 (en) | ID-OD discrimination sensor concept for a magnetic flux leakage inspection tool | |
WO2011148456A1 (en) | Wire rope flaw detection device | |
RU2327980C2 (en) | Magnetic system of pipe flaw detector | |
JP2011163831A (en) | Magnetic sensor device | |
WO2017197505A1 (en) | System and method for detecting and characterizing defects in a pipe | |
JP2015500498A (en) | Steel sheet flaw detector | |
KR101771898B1 (en) | Pipeline Inspection Tool with Oblique Magnetizer | |
WO1992014145A1 (en) | Magnetic inspecting method and device therefor | |
JP6660486B2 (en) | Damage evaluation method and damage evaluation device for magnetic linear body | |
JP5222215B2 (en) | Rope tester | |
JP2014202483A (en) | Inspection equipment and inspection method | |
RU2293314C1 (en) | Intratube flaw detector's magnetic system | |
KR100573735B1 (en) | Apparatus for non-contact generation and measurement of bending vibration in non-ferromagnetic pipes | |
US10151729B2 (en) | Apparatus and method for detection of imperfections by detecting changes in flux of a magnetized body | |
RU2303779C1 (en) | Pipeline movable magnetic flaw detector | |
JP2007322176A (en) | Magnetic flaw detector and leakage magnetic sensor | |
JP2010266277A (en) | Eddy-current flaw detection system | |
JP2003156364A (en) | Direct actuator having slide position detector | |
JPS5910499B2 (en) | Magnetic flaw detection equipment for steel cables using magnetically sensitive elements | |
KR20160073957A (en) | Electromagnetic flow meter | |
JP2009175027A (en) | Magnetizing device, and pipe inspection device | |
JP2015129670A (en) | Foreign matter detection apparatus and detection method | |
JP7388539B2 (en) | Apparatus and method | |
JP2007108164A (en) | Magnetic substance sensor and magnetic substance sensor unit | |
JPH05172786A (en) | Leakage flux detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170624 |