RU2444675C2 - Способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы - Google Patents
Способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444675C2 RU2444675C2 RU2009144324/06A RU2009144324A RU2444675C2 RU 2444675 C2 RU2444675 C2 RU 2444675C2 RU 2009144324/06 A RU2009144324/06 A RU 2009144324/06A RU 2009144324 A RU2009144324 A RU 2009144324A RU 2444675 C2 RU2444675 C2 RU 2444675C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- depth
- defect
- measurement
- wall thickness
- variance
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, в частности для внутритрубной диагностики стенок трубопроводов. Способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы включает операции двух независимых друг от друга измерений абсолютной глубины каждого дефекта и полной толщины стенки, определения по результатам парных измерений средних квадратических отклонений ошибок измерения абсолютной глубины дефектов и полной толщины стенки, определения для результата каждого замера доверительного интервала для относительной глубины дефекта и сравнения предельно допустимого значения абсолютной или относительной глубины дефекта с верхней границей доверительного интервала. Техническим результатом изобретения является повышение надежности внутритрубной диагностики за счет повышения точности измерения глубины дефектов. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для внутритрубной диагностики стенок трубопроводов.
Известен способ измерения толщины стенок труб магистральных трубопроводов [Камерштейн А.Г., Рождественский В.В., Ручимский М.Н. Расчет трубопроводов на прочность. Справочная книга. - М.: Гостоптехиздат. 1963, с.37-43], согласно которому измеряют наружный диаметр трубы Dн, рабочее давление в трубопроводе p, расчетное сопротивление металла трубы R1 и определяют толщину стенки трубы 5 по формуле
где n - коэффициент перегрузки рабочего давления в трубопроводе, R2 - нормативное сопротивление металла трубы.
Недостатком данного способа являются его низкая чувствительность к определению размеров дефектов.
Известен способ внутритрубной диагностики [Патент РФ №2169308. Способ внутритрубной диагностики, 2001], согласно которому определяют дефекты ультразвуковым методом, методом магнитных истечений и магнитооптическим способом и сопоставляют результаты всех трех измерений. Недостатками способа являются сложность и неоперативность диагноза из-за реализации нескольких методов измерений дефектов, а также низкая точность измерения дефектов из-за отсутствия контроля точности измерений (погрешность результатов измерений не контролируется).
Известен способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы, принятый за прототип [API Standard 1163. In-line Inspection Systems Qualification Standard, First edition, American Petroleum Institute, Washington, D.C., August, 2005], согласно которому задают среднее квадратическое отклонение погрешности измерения абсолютной глубины дефекта, задают среднее квадратическое отклонение погрешности измерения общей толщины стенки трубы, задают уровень достоверности, для каждого дефекта измеряют абсолютную глубину дефектов, измеряют общую толщину стенки трубы, определяют доверительный интервал для оценки относительной глубины дефекта по формуле
фиксируют с заданным уровнем достоверности дефект, если доверительный интервал накрывает предельно допустимое значение относительной глубины дефекта,
up - квантиль уровня p=(1+γ)/2 стандартного нормального закона;
γ - заданный уровень достоверности;
- измеренная общая толщина стенки;
σd - среднее квадратическое отклонение погрешности измерения абсолютной глубины d дефекта;
σt - среднее квадратическое отклонение погрешности измерения общей толщины стенки / трубы.
Особенностью способа-прототипа является то, что средние квадратические отклонения (стандарты) σd и σt определяются не по имеющейся выборке n измерений абсолютных глубин дефектов и общих толщин стенки трубы , (i=1, 2, …, n), а задаются априори, на основе накопленной ранее статистики на аналогичных или других трубопроводах. В результате каждой оценке относительной глубины d/t ставится в соответствие некоторая величина
Отсюда предельная ошибка определения относительной глубины дефекта находится как
Далее вычисляется квантиль
равный правой границе доверительного интервала (1), который сравнивается с предельно допустимым (по нормам) уровнем относительной глубины дефекта D. Если τ>D, то доверительный интервал накрывает предельно допустимое значение относительной глубины дефекта, поэтому с заданной надежностью γ считаем данный дефект превышающим предельно допустимый уровень.
Основным недостатком способа-прототипа является низкая точность определения глубины дефектов из-за замены оценивания стандартов σd и σt по имеющимся экспериментальным данным внутритрубной диагностики их вычислением по априорной информации о предыдущих измерениях или измерениях в других условиях, а также относительно низкой точностью самих внутритрубных измерений. Это существенно огрубляет результаты измерений, приводя к тому, что предельно допустимый уровень относительной глубины дефекта D2 (предельно допустимый квантиль распределения относительной глубины дефектов) должен быть занижен до величины D1<D2, чтобы не пропустить существенных дефектов (см. фигуру, на которой приведен график плотности распределения относительной глубины дефектов). Низкая точность определения глубины дефектов снижает надежность внутритрубной диагностики. Следствием этого является увеличение количества дорогостоящих полевых измерений и существенный рост затрат.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы. При этом обеспечивается технический результат, заключающийся в повышении надежности внутритрубной диагностики за счет повышения точности измерения глубины дефектов.
Цель изобретения - повышение точности измерения глубины дефектов при внутритрубной дефектоскопии.
Суть предлагаемого способа состоит в том, что способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы включает операции задания уровня достоверности, измерения абсолютной глубины дефекта и полной толщины стенки, определения для результата каждого замера доверительного интервала
для относительной глубины дефекта и сравнения предельно допустимого значения абсолютной или относительной глубины дефекта с верхней границей доверительного интервала, при этом производят два независимых измерения абсолютной глубины каждого дефекта и полной толщины стенки трубы. И на основе результатов этих парных измерений определяют средние квадратические отклонения ошибок измерения абсолютной глубины дефектов и полной толщины стенки, уточняют квантиль порядка p относительной глубины, абсолютную глубину каждого дефекта и полную толщину стенки.
Дисперсия измерений, проведенных любым инструментом, всегда состоит из двух компонент - дисперсии истинных значений измеряемого параметра (глубины дефекта и толщины стенки), и дисперсии погрешности измерения. Поэтому дисперсия ошибки измерения инструмента может быть получена как разница между дисперсией измерений инструмента и дисперсией истинных значений параметра.
Для произвольного i-го дефекта имеем два измерения
x1i=d1i+ε1i,
x2i=d2i+ε2i,
x1i и x2i - результаты первого и второго измерений i-го дефекта;
di=d1i=d2i - истинное значение i-го дефекта;
ε1i и εi2 - взаимно независимые случайные погрешности измерений первого и второго измерений i-го дефекта, имеющие нулевое математическое ожидание (это означает, что отсутствуют систематические погрешности измерений).
Тогда ковариация между результатами первых и вторых измерений глубины дефектов будет равна дисперсии глубины дефектов
Поскольку фактические размеры глубины дефектов и погрешности результатов измерений являются независимыми случайными величинами, то
Отсюда дисперсии погрешностей первых и вторых измерений будут соответственно равны
Затем для уменьшения случайной погрешности усредняем результаты всех пар измерений
В результате с учетом независимости случайных погрешностей ε1i и ε2i определяем дисперсию и среднее квадратическое отклонение σd погрешности измерения глубины дефектов
Аналогично по результатам парных измерений (y1i, y2i) толщины стенки
y1i=t1i+ξ1i,
y2i=t2i+ξ2i,
Затем найденные значения di, ti, σd и σt подставляем в формулу расчета доверительного интервала (1) глубины дефекта, считая что , .
Для выборки размера n имеем n пар измерений размеров дефектов и толщин стенки
(x1i,x2i), (y1i,y2i), i=1, 2, … n.
Поэтому расчетные формулы имеют вид
up - квантиль уровня p=(1+γ)/2 стандартного нормального закона;
γ - заданный уровень достоверности;
σd - среднее квадратическое отклонение погрешности измерения абсолютной глубины d;
σt - среднее квадратическое отклонение погрешности измерения полной толщины стенки t;
(x1i,x2i), (y1i,y2i), i=1, 2, …, n - пары измерений размеров дефектов и толщин стенки;
Осуществление двух независимых измерений абсолютной глубины каждого дефекта и полной толщины стенки может быть осуществлено посредством размещения на измерительном устройстве (внутритрубном дефектоскопе) двух независимых систем измерений глубины дефекта и двух датчиков измерений полной толщины стенки.
Поскольку система дополнительных измерительных датчиков аналогична основной системе датчиков (такие же, как и основные), то возможность проведения дополнительных измерений глубины дефекта и полной толщины стенки очевидна.
Затем на основе полученного множества парных измерений глубин дефектов и полной толщины стенки по известным расчетным формулам определяют более достоверные по сравнению с прототипом границы доверительных интервалов относительных глубин дефектов и сравнивают их с задаваемым априорно предельно допустимым уровнем.
Последовательность действий (приемов, операций) над материальным объектом, а также условия проведения действий имеет следующий вид.
1. Размещают на измерительном устройстве (внутритрубном дефектоскопе) две независимые системы датчиков измерений.
2. Дважды независимо друг от друга измеряют абсолютную глубину каждого дефекта и полной толщину стенки.
3. По результатам парных измерений определяют средние квадратические отклонения ошибок измерения абсолютной глубины дефектов и полной толщины стенки.
4. Для каждого дефекта определяют доверительные интервалы для оценки его абсолютной или относительной глубины.
5. Полученные доверительные интервалы для абсолютной или относительной глубины дефекта сравнивают с предельно допустимым уровнем относительной глубины дефекта.
Claims (1)
- Способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы, включающий операции задания уровня достоверности, измерения абсолютной глубины дефекта и полной толщины стенки, определения для результата каждого замера доверительного интервала для относительной глубины дефекта и сравнения предельно допустимого значения абсолютной или относительной глубины дефекта с верхней границей доверительного интервала, отличающийся тем, что для каждого дефекта производят два независимых друг от друга измерения абсолютной глубины дефекта и полной толщины стенки, по результатам парных измерений дефектов определяют средние квадратические отклонения ошибок измерения абсолютной глубины дефектов и полной толщины стенки по формулам
, ,
, ;
, ;
;
;
;
'
up - квантиль уровня p=(1+γ)/2 стандартного нормального закона;
γ - заданный уровень достоверности;
- измеренная или вычисленная абсолютная глубина дефекта;
- измеренная общая толщина стенки;
σd - среднее квадратическое отклонение погрешности измерения абсолютной глубины d;
σt - среднее квадратическое отклонение погрешности измерения полной толщины стенки t;
(x1i, x2i), (y1i, y2i), i=1, 2, …, n - пары измерений размеров дефектов и толщин стенки;
- дисперсия глубины дефектов;
- дисперсия измеренной глубины дефектов при первом измерении;
- дисперсия измеренной глубины дефектов при втором измерении;
- дисперсия общей толщины стенки;
- дисперсия измеренной полной толщины стенки при первом измерении;
- дисперсия измеренной полной толщины стенки при втором измерении;
- дисперсия погрешности измеренной глубины дефектов при первом измерении;
- дисперсия погрешности измеренной глубины дефектов при втором измерении;
- дисперсия погрешности измеренной полной толщины стенки при первом измерении;
- дисперсия погрешности измеренной полной толщины стенки при втором измерении.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144324/06A RU2444675C2 (ru) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144324/06A RU2444675C2 (ru) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009144324A RU2009144324A (ru) | 2011-06-10 |
RU2444675C2 true RU2444675C2 (ru) | 2012-03-10 |
Family
ID=44736256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009144324/06A RU2444675C2 (ru) | 2009-11-30 | 2009-11-30 | Способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444675C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2527003C2 (ru) * | 2012-08-03 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Способ совместной обработки данных диагностирования по результатам пропуска комбинированного внутритрубного инспекционного прибора |
RU2607359C1 (ru) * | 2015-08-20 | 2017-01-10 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ определения точного объема вынесенного металла коррозионных дефектов по ультразвуковым данным ВТД |
RU2639466C2 (ru) * | 2015-09-30 | 2017-12-21 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ обработки результатов внутритрубных диагностических обследований магистральных трубопроводов, выполненных комбинированными методами неразрушающего контроля с учетом конструктивных характеристик внутритрубного инспекционного прибора (ВИП), скорости движения и изменения углового положения ВИП |
RU2793369C1 (ru) * | 2021-11-16 | 2023-03-31 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ выявления растущих дефектов стенки трубы и сварных швов трубопроводов и ремонтных конструкций, установленных на трубопроводы |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4652869A (en) * | 1985-04-16 | 1987-03-24 | Allied Corporation | Color enhancement for display device |
FR2642818A1 (fr) * | 1989-02-08 | 1990-08-10 | Eurextrusion Sa | Dispositif en nappe allongee pour le reperage d'ouvrages enterres, notamment non metalliques |
RU2169308C1 (ru) * | 1999-12-02 | 2001-06-20 | ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" | Способ внутритрубной диагностики |
RU2186289C1 (ru) * | 2001-03-01 | 2002-07-27 | Тюменский государственный нефтегазовый университет | Способ диагностики линейной части магистрального трубопровода |
-
2009
- 2009-11-30 RU RU2009144324/06A patent/RU2444675C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4652869A (en) * | 1985-04-16 | 1987-03-24 | Allied Corporation | Color enhancement for display device |
FR2642818A1 (fr) * | 1989-02-08 | 1990-08-10 | Eurextrusion Sa | Dispositif en nappe allongee pour le reperage d'ouvrages enterres, notamment non metalliques |
RU2169308C1 (ru) * | 1999-12-02 | 2001-06-20 | ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" | Способ внутритрубной диагностики |
RU2186289C1 (ru) * | 2001-03-01 | 2002-07-27 | Тюменский государственный нефтегазовый университет | Способ диагностики линейной части магистрального трубопровода |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
К.В.Черняев Анализ возможностей внутритрубных снарядов различных типов по обнаружению дефектов трубопроводов, 1991. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2527003C2 (ru) * | 2012-08-03 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Способ совместной обработки данных диагностирования по результатам пропуска комбинированного внутритрубного инспекционного прибора |
RU2607359C1 (ru) * | 2015-08-20 | 2017-01-10 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ определения точного объема вынесенного металла коррозионных дефектов по ультразвуковым данным ВТД |
RU2639466C2 (ru) * | 2015-09-30 | 2017-12-21 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ обработки результатов внутритрубных диагностических обследований магистральных трубопроводов, выполненных комбинированными методами неразрушающего контроля с учетом конструктивных характеристик внутритрубного инспекционного прибора (ВИП), скорости движения и изменения углового положения ВИП |
RU2793369C1 (ru) * | 2021-11-16 | 2023-03-31 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Способ выявления растущих дефектов стенки трубы и сварных швов трубопроводов и ремонтных конструкций, установленных на трубопроводы |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009144324A (ru) | 2011-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7690258B2 (en) | Buried pipe examining method | |
US8091427B2 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using guided wave | |
Caleyo et al. | Criteria for performance assessment and calibration of in-line inspections of oil and gas pipelines | |
Samadian et al. | Measurement of CTOD along a surface crack by means of digital image correlation | |
RU2444675C2 (ru) | Способ внутритрубной диагностики глубины дефектов стенки трубы | |
CN111579647B (zh) | 基于层次分析法的混凝土构件腐蚀程度检测方法及系统 | |
JP6529896B2 (ja) | 被検査物の地際部分の減肉状態を検知するための渦流探傷プローブ及び渦流探傷プローブを用いた減肉検知方法 | |
JP5414559B2 (ja) | 超音波検査方法 | |
Yusa et al. | Probability of detection analyses of eddy current data for the detection of corrosion | |
CN108195339B (zh) | 现场环境下平板平面度测量结果的不确定度确定方法 | |
GB2531529A (en) | Method for assessing the condition of piping and vessels | |
RU2526595C1 (ru) | Способ определения технического состояния трубопровода | |
RU2671296C1 (ru) | Способ оценки коррозионных потерь металла в недоступном участке трубопровода | |
CN114279374A (zh) | 一种他比式的管道壁厚数字射线在役测量方法 | |
RU2571018C2 (ru) | Способ определения срока службы трубопровода | |
Cobb et al. | Ultrasonic structural health monitoring: a probability of detection case study | |
Hioe et al. | Direct-Current Electric Potential (DC EP) Technique Validation Through an Experimental and Computational Study on Pipe With Surface Crack | |
KR100844893B1 (ko) | 구조 건전도 모니터링 장치 | |
McNealy et al. | In-line inspection performance III: effect of in-ditch errors in determining ILI performance | |
RU2585796C1 (ru) | Способ контроля качества изделий | |
Stanić et al. | Potential of laser scanning for assessing structural condition and physical roughness of concrete sewer pipes | |
CN114878041B (zh) | 一种利用双向超声探头测量在役油气管道应力的方法 | |
JP6081107B2 (ja) | 隙間計測装置及び方法並びにプログラム | |
RU2607359C1 (ru) | Способ определения точного объема вынесенного металла коррозионных дефектов по ультразвуковым данным ВТД | |
RU2538072C1 (ru) | Способ определения поврежденности участков подземного трубопровода, изготовленного из ферромагнитного материала |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121201 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140327 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141201 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161210 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171201 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190912 |