RU2596862C1 - Способ и устройство контроля неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов - Google Patents

Способ и устройство контроля неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов Download PDF

Info

Publication number
RU2596862C1
RU2596862C1 RU2015126377/28A RU2015126377A RU2596862C1 RU 2596862 C1 RU2596862 C1 RU 2596862C1 RU 2015126377/28 A RU2015126377/28 A RU 2015126377/28A RU 2015126377 A RU2015126377 A RU 2015126377A RU 2596862 C1 RU2596862 C1 RU 2596862C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
magnetic field
pipeline
wall
longitudinal
Prior art date
Application number
RU2015126377/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Ольга Вадимовна Баранова
Анастасия Сергеевна Птицына
Юрий Леонидович Колесников
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО)
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО)
Priority to RU2015126377/28A priority Critical patent/RU2596862C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2596862C1 publication Critical patent/RU2596862C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области контроля состояния стенок трубопроводов без их вскрытия. Сущность: через трубопровод пропускают в продольном направлении переменный электрический ток. Измеряют создаваемое переменным током магнитное поле на неизменном расстоянии от внутренней стенки трубы во внутренней ее полости, продвигаясь вдоль нее с остановками на время полного оборота вокруг оси трубы одновременно в нескольких точках, расположенных на продольных трубе отрезках при повороте вокруг ее оси. По данным измерения вычисляют среднее арифметическое значение индукции магнитного поля в каждом месте прерывания продольного движения. Изменение толщины стенки в точках цилиндрической поверхности трубы устанавливают как функцию прямой пропорциональности от отношения среднего значения индукции магнитного поля внутри трубопровода каждого места прерывания продольного движения к ее значению в точках измерения с коэффициентом пропорциональности, равным заранее определенной величине толщины бездефектного участка трубы. Технический результат: повышение точности, возможность контроля изнутри трубы без внесения возмущений в процесс измерения коррозионных и шламовых отложений и других дефектов. 2 н.п. ф-лы,. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области контроля состояния стенок трубопроводов и может использоваться при необходимости точной диагностики дефектов трубопроводов сложной геометрической формы и малого диаметра, например, от 200 мм до 400 мм без их вскрытия в сфере энергетики и ЖКХ.
Известно устройство определения изъянов трубопровода с неразрушающим контролем его состояния и использованием переменного магнитного поля (Патент KR № 1020120066892, опубл. 25. 06. 2012 г.), содержащее создающий магнитное поле узел, датчик-преобразователь изменения магнитного поля в электрическое напряжение, приводной механизм и узел управления и обработки. Предложенный метод использования этого устройства позволяет определять трещины, щели, ржавчину и несанкционированные врезки по специфике искажения поля.
Недостатком известного устройства является необходимость сложной процедуры загрузки устройства в трубопровод и подача теплоносителя для продвижения снаряда по маршруту, а также невозможность контроля участков сложной геометрической формы.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению являются описанные в изобретении к евразийскому патенту 00268 (опубл. 29.08.2002) способ и устройство для определения неравномерности толщины стенок металлического трубопровода, с пропусканием в продольном направлении трубы переменного электрического тока, измерением создаваемого им магнитного поля на определенном расстоянии от стенки трубы, продвигаясь вдоль нее. При этом изменение толщины стенки трубопровода устанавливается по отличию измеренных величин индукции магнитного поля оценкой их отношения. Устройство включает в себя источник питания для подачи переменного тока через тело трубы, датчик для измерения на определенном расстоянии снаружи трубы магнитного поля, создаваемого переменным током, пронизывающим всю площадь поперечного сечения стенки трубы, и блок оценки, который определяет наличие неоднородности толщины стенки трубопровода по показаниям датчика магнитного поля.
Недостатком прототипа является малая точность определения дефекта в трубопроводе и необходимость вскрытия трубы, т.к. фиксация неоднородности магнитного поля производится датчиком снаружи трубы.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение увеличения точности измерения изменения толщины трубопровода, а также возможность проведения толщинометрии труб малого диаметра без их вскрытия.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в возможности контролировать изнутри трубы толщину ее стенки без внесения возмущений в процесс измерения коррозионных и шламовых отложений, а также других дефектов, связанных с их местоположением.
Данный технический результат достигается тем, что в способе контроля неравномерности толщины стенок недоступного металлического трубопровода, при котором через него пропускают в продольном направлении переменный электрический ток, измеряют создаваемое им магнитное поле на определенном расстоянии от стенки трубы, продвигаясь вдоль нее, при этом изменение толщины стенки трубопровода устанавливают по отличию измеренных величин индукции магнитного поля оценкой их отношения, новым является то, что создаваемое переменным током магнитное поле измеряют на неизменном расстоянии от внутренней стенки трубы во внутренней ее полости, продвигаясь вдоль нее с остановками на время полного оборота вокруг оси трубы, одновременно в нескольких точках, расположенных на продольных трубе отрезках при повороте вокруг ее оси. По данным измерения вычисляют среднее арифметическое значение индукции магнитного поля в каждом месте прерывания продольного движения, а изменение толщины стенки в точках цилиндрической поверхности этого места устанавливают как функцию прямой пропорциональности от отношения среднего значения индукции магнитного поля каждого места прерывания продольного движения к ее значению в точках измерения с коэффициентом пропорциональности, равным заранее определенной величине толщины бездефектного участка трубы.
Указанный технический результат достигается также тем, что устройство для осуществления этого способа, содержащее источник переменного тока, выходы которого подключены к концам проверяемого участка трубы, соединенное с блоком обработки данных средство измерения магнитного поля на определенном расстоянии от стенки трубы с возможностью его перемещения вдоль трубы, отличается тем, что средство измерения магнитного поля размещено внутри трубы и оснащено соединенными с блоком управления механизмами обеспечения неизменного расстояния от него до внутренней стенки трубы, продольного продвижения вдоль нее с остановками, а также вращения вокруг оси трубы. Средство измерения выполнено из нескольких датчиков, расположенных по линии, параллельной продольному направлению трубы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, из которых на фиг. 1 схематически изображено устройство контроля неравномерности толщины стенок трубопровода (пересечение электрическими проводами стенок трубы показано условно), а на фиг. 2 - пример массива значений магнитной индукции в местах прерывания движения вдоль трубы.
Устройство (фиг. 1) состоит из источника переменного тока 1, выходы которого подсоединены к концам проверяемого участка трубы 2. Блок питания 3 и блок обработки данных 4 соединены с размещенным внутри трубы средством измерения магнитного поля в виде катушек 5. С блоком питания 3, а также с блоком управления 6 соединены механизм продольного продвижения 7 катушек 5 вдоль трубы 2 и механизм вращения 8 этих катушек вокруг оси трубы 2. Средство измерения магнитного поля в виде катушек 5 оснащено соединенным с блоком управления 6 механизмом 9 обеспечения определенного зазора между катушками 5 и внутренней поверхностью трубы 2. Механизм 9 содержит связанный с блоками 4 и 6 датчик измерения 10 этого зазора, а механизм продольного перемещения 7 связан со средством измерения магнитного поля в виде катушек 5 шарнирно-карданным соединением.
В процессе проведения внутритрубной диагностики с помощью датчика измерения 10 зазора происходит измерение расстояния между рабочей поверхностью катушек 5 средства измерения магнитного поля и внутренней поверхностью проверяемого участка трубы 2. С помощью механизма 9, при необходимости, это расстояние уменьшается или увеличивается, и, тем самым, в соответствии с хранящимися в блоке управления 6 данными о рабочей величине зазора в дальнейшем во всех местах прерывания продольного продвижения вдоль трубы 2 поддерживается неизменным. При пропускании переменного тока от источника 1 по трубе 2 в соответствии с сигналом с блока управления 6 происходит вращение катушек 5 вокруг оси трубы 2 с одновременным измерением магнитного поля и поступлением данных в блок 4. После этого включается механизм продольного передвижения 7, с помощью которого расположенные вдоль линии, параллельной трубе 2, катушки 5 вместе с механизмом 9 перемещаются вдоль трубы на расстояние, равное общей длине всех (например, восьми) катушек 5. Их вращение вокруг оси трубы 2 и измерение магнитного поля повторяются.
В результате полного оборота вокруг оси трубы катушек 5 от каждого места прерывания продольного движения накапливается массив значений индукции магнитного поля (магнитограмма) вблизи точек внутренней поверхности трубы, отраженный в спроецированной на внутреннюю поверхность трубы матрице, показанной на фиг. 2. По этим данным вычисляется среднее арифметическое значение индукции магнитного поля внутри трубы Вср как отношение суммы всех значений индукции Bij (i=0…M, j=0…N) в месте, соответствующем одному обороту, к произведению числа строк М на число столбцов N матрицы. На фиг. 2 показан пример, в котором М=8, что соответствует расположенным на линии вдоль трубы восьми катушкам 5, а N=9, что соответствует числу измерений значений магнитной индукции в процессе полного оборота, производимых каждые 40°. После вычисления отношения Вср /Bij и определения исходной толщины металла бездефектной области трубы - D0, например, с помощью ультразвукового толщиномера находят значение остаточной толщины стенки трубы в каждой ее точке - Dij как функцию прямой пропорциональности от отношения Вср /Bij с коэффициентом пропорциональности D0.

Claims (2)

1. Способ контроля неравномерности толщины стенок недоступного металлического трубопровода, при котором через него пропускают в продольном направлении переменный электрический ток, измеряют создаваемое им магнитное поле на определенном расстоянии от стенки трубы, продвигаясь вдоль нее, при этом изменение толщины стенки трубопровода устанавливают по отличию измеренных величин индукции магнитного поля оценкой их отношения, отличающийся тем, что создаваемое переменным током магнитное поле измеряют на неизменном расстоянии от внутренней стенки трубы во внутренней ее полости, продвигаясь вдоль нее с остановками на время полного оборота вокруг оси трубы, одновременно в нескольких точках, расположенных на продольных трубе отрезках при повороте вокруг ее оси, по данным измерения вычисляют среднее арифметическое значение индукции магнитного поля в каждом месте прерывания продольного движения, а изменение толщины стенки в точках цилиндрической поверхности трубы устанавливают как функцию прямой пропорциональности от отношения среднего значения индукции магнитного поля внутри трубопровода каждого места прерывания продольного движения к ее значению в точках измерения с коэффициентом пропорциональности, равным заранее определенной величине толщины бездефектного участка трубы.
2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее источник переменного тока, соединенное с блоком обработки данных средство измерения магнитного поля на определенном расстоянии от стенки трубы с возможностью его перемещения вдоль трубы, отличающееся тем, что средство измерения размещено внутри трубы и оснащено соединенными с блоком управления механизмами обеспечения неизменного расстояния от него до внутренней стенки трубы и продольного продвижения вдоль нее с остановками, а также вращения вокруг оси трубы, при этом средство измерения выполнено из нескольких датчиков, расположенных по линии, параллельной продольному направлению трубы.
RU2015126377/28A 2015-07-01 2015-07-01 Способ и устройство контроля неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов RU2596862C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015126377/28A RU2596862C1 (ru) 2015-07-01 2015-07-01 Способ и устройство контроля неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015126377/28A RU2596862C1 (ru) 2015-07-01 2015-07-01 Способ и устройство контроля неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2596862C1 true RU2596862C1 (ru) 2016-09-10

Family

ID=56892746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015126377/28A RU2596862C1 (ru) 2015-07-01 2015-07-01 Способ и устройство контроля неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2596862C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684949C1 (ru) * 2017-11-07 2019-04-16 Акционерное общество "Диаконт" Способ и устройство для метода магнитного контроля
RU2686866C1 (ru) * 2018-10-22 2019-05-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно Производственное объединение "Октанта" (ООО "НПО "Октанта") Способ магнитного контроля дефектов трубопроводов и устройство для его осуществления
RU2688030C1 (ru) * 2018-06-27 2019-05-17 Дмитрий Леонидович Грохольский Способ контроля неравномерности толщины стенок трубопроводов
RU2700715C1 (ru) * 2018-09-21 2019-09-19 Общество с ограниченной ответственностью "Научно Производственное объединение "Октанта" Способ неразрушающего контроля трубопроводов и устройство для его реализации

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA002668B1 (ru) * 1998-04-29 2002-08-29 Ф.И.Т. Месстехник Гмбх Способ и устройство для определения неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов
US7038445B2 (en) * 2002-08-28 2006-05-02 Scan Systems, Corp. Method, system and apparatus for ferromagnetic wall monitoring
US20060164091A1 (en) * 2005-01-26 2006-07-27 Battelle Memorial Institute Rotating magnet-induced current pipeline inspection tool and method
RU2323410C2 (ru) * 2002-12-19 2008-04-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Мониторинг толщины стенки
CN102954998A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 中国石油天然气股份有限公司 一种钢质管道壁厚异常变化的非接触检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA002668B1 (ru) * 1998-04-29 2002-08-29 Ф.И.Т. Месстехник Гмбх Способ и устройство для определения неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов
US7038445B2 (en) * 2002-08-28 2006-05-02 Scan Systems, Corp. Method, system and apparatus for ferromagnetic wall monitoring
RU2323410C2 (ru) * 2002-12-19 2008-04-27 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Мониторинг толщины стенки
US20060164091A1 (en) * 2005-01-26 2006-07-27 Battelle Memorial Institute Rotating magnet-induced current pipeline inspection tool and method
CN102954998A (zh) * 2011-08-26 2013-03-06 中国石油天然气股份有限公司 一种钢质管道壁厚异常变化的非接触检测方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684949C1 (ru) * 2017-11-07 2019-04-16 Акционерное общество "Диаконт" Способ и устройство для метода магнитного контроля
RU2688030C1 (ru) * 2018-06-27 2019-05-17 Дмитрий Леонидович Грохольский Способ контроля неравномерности толщины стенок трубопроводов
RU2700715C1 (ru) * 2018-09-21 2019-09-19 Общество с ограниченной ответственностью "Научно Производственное объединение "Октанта" Способ неразрушающего контроля трубопроводов и устройство для его реализации
RU2686866C1 (ru) * 2018-10-22 2019-05-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно Производственное объединение "Октанта" (ООО "НПО "Октанта") Способ магнитного контроля дефектов трубопроводов и устройство для его осуществления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2596862C1 (ru) Способ и устройство контроля неравномерности толщины стенок недоступных трубопроводов
EP2808677B1 (en) Method for non-contact metallic constructions assessment
KR102251819B1 (ko) 특히 현지에서 전기음향 위상망을 사용한 튜브형 제품들의 비파괴 제어를 위한 장치 및 방법
RU2299399C2 (ru) Определение профиля поверхности объекта
AU2014335928B2 (en) Pipeline condition detecting apparatus and method
JP2017026354A5 (ru)
US20140368191A1 (en) Apparatus and method for metallic constructions assessment
RU2719177C2 (ru) Инспектирование отрезка трубы и дефектоскоп
CN109791128B (zh) 测量和检查管材的方法和系统
US10031108B2 (en) Multi-frequency eddy current pipeline inspection apparatus and method
JP2000513822A (ja) 管漏れ検出器
US20180217100A1 (en) Eddy current pipeline inspection using swept frequency
KR20120104659A (ko) 퇴적 산화스케일 검출용 비파괴검사 장치 및 그 방법
JP4363699B2 (ja) 浸炭層の検出方法及びその厚さの測定方法
RU2688030C1 (ru) Способ контроля неравномерности толщины стенок трубопроводов
RU2700715C1 (ru) Способ неразрушающего контроля трубопроводов и устройство для его реализации
Idroas et al. Imaging of pipeline irregularities using a PIG system based on reflection mode ultrasonic sensors
JPS63101742A (ja) 欠陥検査方法
CN102966849B (zh) 管/棒类线材连续检测装置
JP2004294341A (ja) パルスリモートフィールド渦電流による探傷方法及びその探傷装置
RU2739279C1 (ru) Универсальное устройство дефектоскопии для контроля технического состояния стенок гильз
Urata et al. Non-destructive inspection technology for thermal power plants
RU2607258C1 (ru) Способ внутритрубного ультразвукового контроля
RU156827U1 (ru) Устройство определения дефектов трубопровода
US20240068614A1 (en) An apparatus for tracking a pig

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180823

Effective date: 20180823