RU2721162C1 - Stand for testing, calibration and calibration of in-line inspection instruments - Google Patents
Stand for testing, calibration and calibration of in-line inspection instruments Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721162C1 RU2721162C1 RU2019115978A RU2019115978A RU2721162C1 RU 2721162 C1 RU2721162 C1 RU 2721162C1 RU 2019115978 A RU2019115978 A RU 2019115978A RU 2019115978 A RU2019115978 A RU 2019115978A RU 2721162 C1 RU2721162 C1 RU 2721162C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- artificial
- defects
- artificial defects
- coil
- coils
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material 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 неразрушающим способам контроля, в частности к стендам для испытаний (исследовательских, контрольных, сравнительных, определительных, доводочных, предварительных, приемочных, квалификационных, предъявительских, приемо-сдаточных, периодических, инспекционных, типовых, аттестационных, сертификационных, стендовых, полигонных, функциональных испытаний, в целях утверждения типа), калибровки и поверки внутритрубных инспекционных приборов (далее - ВИП), используемых для внутритрубного диагностирования нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.The invention relates to non-destructive testing methods, in particular to test benches (research, control, comparative, determinative, debugging, preliminary, acceptance, qualification, bearer, acceptance, periodic, inspection, standard, attestation, certification, bench, polygon, functional tests for type approval), calibration and verification of in-line inspection devices (hereinafter - VIP) used for in-line diagnostics of oil pipelines and oil product pipelines.
Известен образец для неразрушающего контроля, выполненный в виде тела из контролируемого материала, содержащего искусственный дефект и, по крайней мере, одну ступенчатую разделку с притуплением, которая заварена, отличающийся тем, что образец выполнен в виде трубы, искусственный дефект выполнен в ступеньке с обратной стороны разделки под сварку в виде дефектообразующей проточки, имитирующей реальный дефект, с обратной стороны сварного шва изделия, при этом ширина проточки равна сумме усадки металла после сварки и ширине имитирующего реального дефекта в изделии, а глубина и проточки, и разделки выполнена переменной по торцу образца, противоположно изменяющихся относительно притупления, которое остается постоянным. Изобретение относится к ультразвуковому контролю сварных соединений различных металлов и сплавов (патент RU 2235987 С1, МПК G01N 3/00, G01N 29/00, дата публикации: 10.09.2004).A known sample for non-destructive testing, made in the form of a body of a controlled material containing an artificial defect and at least one stepped groove with blunting, which is welded, characterized in that the sample is made in the form of a pipe, the artificial defect is made in a step on the back side cutting for welding in the form of a defect-forming groove simulating a real defect on the back of the weld of the product, while the width of the groove is equal to the sum of the shrinkage of the metal after welding and the width of the simulating re lingual defect in the product, and the depth and grooves and grooves are made variable at the end of the sample, oppositely changing relative to the dullness, which remains constant. The invention relates to ultrasonic testing of welded joints of various metals and alloys (patent RU 2235987 C1, IPC
Наиболее близким к изобретению является стенд сухой протяжки для проверки работоспособности ВИП на испытательном трубопроводном полигоне, раскрытый в патенте на изобретение RU 2653138 С1 «Способ изготовления стенда сухой протяжки для проверки работоспособности внутритрубных инспекционных приборов на испытательном трубопроводном полигоне». Стенд сухой протяжки содержит секции трубопровода с естественными дефектами с действующих трубопроводов и секции трубопровода с нанесенными на них искусственными дефектами, при этом секцию трубопровода с естественными дефектами с действующего трубопровода вырезают таким образом, чтобы расстояние в продольном направлении от краев дефекта до краев катушки, составляло некоторое заданное расстояние, а отклонение реза торца катушки от перпендикуляра было не более заданного размера, наружную поверхность секции трубопровода полностью очищают от всех видов изоляции, а место расположения каждого дефекта, имеющегося на вырезанной секции трубопровода, обводят несмываемой краской замкнутой линией на наружной поверхности секции трубопровода, соответствующей контуру дефекта, далее на наружной поверхности катушки наносят маркировку несмываемой краской «ПОЛИГОН» (для указания того, что секции трубопровода предназначена для использования на испытательном трубопроводном полигоне), нулевое положение в трубопроводе («0°»), направление потока жидкости, название трубопровода; название участка трубопровода, номер дефекта, при этом маркировку номера дефекта выполняют в непосредственной близости от отмеченного контура дефекта (патент RU 2653138 С1, МПК G01N 29/00, дата публикации: 07.05.2018).Closest to the invention is a dry broach stand for testing the performance of a VIP at a test pipeline test site, disclosed in patent RU 2653138 C1, “Method for manufacturing a dry broach test bench for testing the performance of in-pipe inspection devices at a test pipeline test site”. The dry draw stand contains sections of the pipeline with natural defects from existing pipelines and sections of the pipeline with artificial defects applied to them, while the section of the pipeline with natural defects from the existing pipeline is cut so that the distance in the longitudinal direction from the edges of the defect to the edges of the coil is some a predetermined distance, and the deviation of the cut of the end of the coil from the perpendicular was no more than a predetermined size, the outer surface of the pipeline section is completely pure they are protected from all types of insulation, and the location of each defect present on the cut out section of the pipeline is circled with indelible paint by a closed line on the outer surface of the pipeline section corresponding to the defect outline, then on the outer surface of the coil is marked with indelible paint “POLIGON” (to indicate that the sections of the pipeline are intended for use at the test pipeline test site), the zero position in the pipeline ("0 °"), the direction of fluid flow, the name of the pipeline; the name of the pipeline section, the number of the defect, and the marking of the number of the defect is carried out in the immediate vicinity of the marked defect contour (patent RU 2653138 C1, IPC G01N 29/00, publication date: 05/07/2018).
Недостатком вышеуказанных технических решений является невозможность обеспечения требуемой достоверности результатов измерений, выполняемых ВИП в ходе внутритрубного диагностирования, и, следовательно, возможность искажения интерпретации дефектов, ввиду невозможности установления метрологической прослеживаемости единицы физической величины (длины), хранимой и воспроизводимой эталонами (стендами с нанесенными на них искусственными дефектами), а именно, искусственными дефектами с нормируемыми метрологическими и геометрическими характеристиками (длина, ширина, глубина), к рабочим средствам измерений - ВИП, реализующим ультразвуковой и магнитный методы измерений, а также метод профилеметрии.The disadvantage of the above technical solutions is the impossibility of ensuring the required reliability of the measurement results performed by the VIP during in-line diagnostics, and, therefore, the possibility of distorting the interpretation of defects, due to the impossibility of establishing metrological traceability of a unit of physical quantity (length) stored and reproduced by standards (stands printed on them artificial defects), namely, artificial defects with normalized metrological and geometric x characteristics (length, width, depth), to working measuring instruments - VIP, implementing ultrasonic and magnetic measurement methods, as well as profilometry method.
Технической задачей изобретения является создание стенда для испытаний, поверки и калибровки внутритрубных инспекционных приборов, обеспечивающего возможность проведения испытаний, калибровки и поверки ВИП с обеспечением требуемой достоверности результатов измерений.An object of the invention is the creation of a stand for testing, checking and calibration of in-line inspection devices, providing the ability to test, calibrate and verify the VIP with the required reliability of the measurement results.
Техническим результатом является повышение точности и достоверности результатов измерений, выполняемых ВИП в ходе внутритрубного диагностирования.The technical result is to increase the accuracy and reliability of the measurement results performed by the VIP during in-line diagnosis.
Указанная техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что стенд для испытаний, поверки и калибровки внутритрубных инспекционных приборов, характеризующийся тем, что содержит по меньшей мере две катушки, имеющие одинаковый наружный диаметр и различную толщину стенок, при этом на каждую из катушек нанесен по меньшей мере один искусственный дефект одного типа, геометрические размеры которого выполнены с точностью, достаточной для обеспечения прослеживаемости к государственному первичному эталону единицы длины, при этом тип искусственного дефекта выбран из набора типов искусственных дефектов внешней поверхности, искусственных дефектов внутренней поверхности, внутристенных искусственных дефектов и искусственных дефектов геометрии стенки катушки, причем на каждую из катушек нанесено одинаковое количество искусственных дефектов одинаковых типов.The specified technical problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the stand for testing, verification and calibration of in-line inspection devices, characterized in that it contains at least two coils having the same outer diameter and different wall thickness, with each of the coils applied at least one artificial defect of one type, the geometric dimensions of which are made with an accuracy sufficient to ensure traceability to the state primary standard of unit length, the type of artificial defect is selected from the set of types of artificial defects of the external surface, artificial defects of the internal surface, internal wall defects, and artificial defects of the geometry of the coil wall, with the same number of artificial defects of the same types applied to each coil.
На каждую из катушек нанесено одинаковое количество искусственных дефектов одинаковых типов.Each coil has the same number of artificial defects of the same types.
По меньшей мере одна из катушек содержит по меньшей мере один темплет с заранее заданными геометрическими размерами с нанесенным на него одним искусственным дефектом из набора типов искусственных дефектов внешней поверхности, дефектов внутренней поверхности и внутристенных искусственных дефектов.At least one of the coils contains at least one template with predetermined geometric dimensions with one artificial defect applied to it from a set of types of artificial defects of the outer surface, defects of the inner surface and intra-wall artificial defects.
На темплеты по меньшей мере двух катушек нанесены искусственные дефекты одинакового типа.Artificial defects of the same type are applied to the templates of at least two coils.
Типами искусственных дефектов внешней и внутренней поверхностей являются общая коррозия, или язвенная коррозия, или продольная риска, или поперечная риска, или точечная коррозия, или продольная риска, или поперечная риска, или продольная трещина, или поперечная трещина.The types of man-made defects on the external and internal surfaces are general corrosion, or peptic corrosion, or longitudinal risk, or transverse risk, or pitting corrosion, or longitudinal risk, or transverse risk, or longitudinal crack, or transverse crack.
Геометрические размеры искусственных дефектов выбраны из следующих диапазонов:The geometric dimensions of artificial defects are selected from the following ranges:
- для общей коррозии - длина 3t, ширина 3t, глубина от 0,08t до 0,15t;- for general corrosion - length 3t, width 3t, depth from 0.08t to 0.15t;
- для язвенной коррозии - длина от t до 2t, ширина от t до 2t, глубина от 0,13t до 0,4t;- for ulcerative corrosion - length from t to 2t, width from t to 2t, depth from 0.13t to 0.4t;
- для продольной риски - длина от 2t до 4t, ширина от 2t до 3t, глубина от 0,1t до 0,4t;- for longitudinal risks - length from 2t to 4t, width from 2t to 3t, depth from 0.1t to 0.4t;
- для поперечной риски - длина от 2t до 3t, ширина от 2t до 4t, глубина от 0,1t до 0,4t;- for transverse risks - length from 2t to 3t, width from 2t to 4t, depth from 0.1t to 0.4t;
- для точечной коррозии - диаметр от 5 мм до t, глубина от 0,8 мм до 0,5t;- for pitting corrosion - diameter from 5 mm to t, depth from 0.8 mm to 0.5t;
- для продольной риски - длина 2t, ширина 2t, глубина 0,15t;- for longitudinal risks - length 2t, width 2t, depth 0.15t;
- для поперечной риски - длина 0,5t, ширина 2t, глубина 0,1t;- for transverse risks - length 0.5t, width 2t, depth 0.1t;
- для продольной трещины - длина 4t, ширина 0,5 мм, глубина от 0,2t до 0,25t;- for a longitudinal crack - length 4t, width 0.5 mm, depth from 0.2t to 0.25t;
- для поперечной трещины - длина 0,5 мм, ширина 4t, глубина от 0,2t до 0,25t;- for a transverse crack - length 0.5 mm, width 4t, depth from 0.2t to 0.25t;
где t - значение толщины стенки катушки.where t is the value of the wall thickness of the coil.
Типами искусственных внутристенных дефектов являются включение или расслоение.Types of artificial intra-wall defects are inclusion or delamination.
Геометрические размеры искусственных дефектов выбраны из следующих диапазонов:The geometric dimensions of artificial defects are selected from the following ranges:
- для расслоения - длина от 25 до 50 мм, ширина от 25 до 50 мм, глубина 0,4 мм,- for delamination - length from 25 to 50 mm, width from 25 to 50 mm, depth 0.4 mm,
- для включения - диаметр 5 мм, глубина 0,8 мм,- for inclusion -
где t - значение толщины стенки катушки.where t is the value of the wall thickness of the coil.
Типом искусственного дефекта геометрии стенки катушки является вмятина.A type of artificial defect in the geometry of the coil wall is a dent.
Геометрические размеры искусственных дефектов выбраны из следующих диапазонов:The geometric dimensions of artificial defects are selected from the following ranges:
- для вмятины - длина от 150 до 250 мм, ширина от 150 до 200 мм, глубина от 2,5 до 4 мм,- for a dent - length from 150 to 250 mm, width from 150 to 200 mm, depth from 2.5 to 4 mm,
где t - значение толщины стенки катушки.where t is the value of the wall thickness of the coil.
На каждую из по меньшей мере двух катушек нанесены два и более различных типов искусственных дефектов, при этом каждая из по меньшей мере двух катушек содержит одинаковое количество искусственных дефектов каждого типа.On each of at least two coils, two or more different types of artificial defects are applied, each of at least two coils containing the same number of artificial defects of each type.
Каждая из по меньшей мере двух катушек содержит по меньшей мере два темплета с нанесенными на них различными типами искусственных дефектов, при этом каждая из по меньшей мере двух катушек содержит одинаковое количество темплетов с искусственными дефектами каждого типа.Each of at least two coils contains at least two templates with various types of artificial defects applied to them, while each of at least two coils contains the same number of templates with artificial defects of each type.
Темплет выполнен со следующими геометрическими размерами, позволяющими обеспечить возможность точного измерения внутритрубным инспекционным прибором нанесенных на него искусственных дефектов: длина темплета параллельно оси катушки не менее 700 мм, ширина темплета вдоль окружности катушки не менее 120 мм.The template is made with the following geometrical dimensions, which make it possible to accurately measure the artificial defects applied to it by the in-tube inspection device: the length of the template parallel to the axis of the coil is at least 700 mm, the width of the template along the circumference of the coil is at least 120 mm.
На каждую из по меньшей мере двух катушек нанесен типоразмерный ряд искусственных дефектов из набора типов искусственных дефектов внешней поверхности, искусственных дефектов внутренней поверхности, внутристенных искусственных дефектов и искусственных дефектов геометрии стенки катушки, при этом типоразмерные ряды искусственных дефектов, нанесенные на каждую из по меньшей мере двух катушек, совпадают по количеству типов нанесенных искусственных дефектов, и отличаются друг от друга величиной геометрических размеров искусственных дефектов одинаковых типов.Each of the at least two coils is marked with a series of artificial defects from a set of types of artificial defects of the outer surface, artificial defects of the inner surface, internal wall defects and artificial defects of the geometry of the wall of the coil, while the standard series of artificial defects are applied to each of at least two coils, coincide in the number of types of applied artificial defects, and differ from each other in the size of the geometric dimensions of the artificial defects projects of the same type.
Стенд выполнен с возможностью фланцевого либо раструбного соединения с трубопроводом испытательного полигона.The stand is made with the possibility of flange or socket connection with the pipeline of the test site.
Катушки соединены между собой сварным соединением.Coils are interconnected by a welded joint.
Темплет соединен с катушкой сварным соединением.The template is welded to the coil.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показаны:The invention is illustrated by drawings, which show:
фиг. 1 - общий вид стенда с нанесенным на внешнюю поверхность катушек типоразмерным рядом искусственных дефектов,FIG. 1 is a General view of the stand with a standard-sized series of artificial defects deposited on the outer surface of the coils,
фиг. 2 - общий вид стенда, включающего две катушки с искусственными дефектами внутри стенки катушки,FIG. 2 is a General view of the stand, including two coils with artificial defects inside the wall of the coil,
фиг. 3 - разрез А-А стенда, включающего две катушки с искусственными дефектами внутри стенки катушки,FIG. 3 - section aa stand, including two coils with artificial defects inside the wall of the coil,
фиг. 4 - общий вид стенда, включающего пять катушек с искусственными дефектами внутри стенки катушки,FIG. 4 is a General view of the stand, including five coils with artificial defects inside the wall of the coil,
фиг. 5 - разрез Б-Б стенда, включающего пять катушек с искусственными дефектами внутри стенки катушки,FIG. 5 - section BB of the stand, including five coils with artificial defects inside the wall of the coil,
фиг. 6 - общий вид стенда с нанесенными на внутреннюю поверхность катушек искусственными дефектами, а также с искусственными дефектами внутри стенки катушки,FIG. 6 is a General view of the stand with artificial defects deposited on the inner surface of the coils, as well as with artificial defects inside the coil wall,
фиг. 7 - разрез В-В катушки с первой толщиной стенки, на внутреннюю поверхность которой нанесены искусственные дефекты, а также с искусственными дефектами внутри стенки катушки,FIG. 7 - section BB of the coil with the first wall thickness, on the inner surface of which artificial defects are applied, as well as with artificial defects inside the coil wall,
фиг. 8 - разрез Г-Г катушки со второй толщиной стенки, на внутреннюю поверхность которой нанесены искусственные дефекты, а также с искусственными дефектами внутри стенки катушки,FIG. 8 is a section through a GG coil with a second wall thickness, on the inner surface of which artificial defects are applied, as well as with artificial defects inside the coil wall,
фиг. 9 - разрез Д-Д катушки с третьей толщиной стенки, на внутреннюю поверхность которой нанесены искусственные дефекты, а также с искусственными дефектами внутри стенки катушки,FIG. 9 is a section of a DD coil with a third wall thickness, on the inner surface of which artificial defects are applied, as well as with artificial defects inside the coil wall,
фиг. 10 - разрез Е-Е стенда, включающий фланцы и катушки с различными толщинами стенки, на внутреннюю поверхность которых нанесены искусственные дефекты одинакового размера, а также с искусственными дефектами одинакового размера внутри стенок катушек,FIG. 10 is a cross-section EE of the stand, including flanges and coils with different wall thicknesses, on the inner surface of which artificial defects of the same size are applied, as well as with artificial defects of the same size inside the walls of the coils,
фиг. 11 - общий вид стенда, включающего две катушки с искусственными дефектами геометрии стенки катушки,FIG. 11 is a General view of the stand, including two coils with artificial defects in the geometry of the wall of the coil,
фиг. 12 - разрез Ж-Ж стенда, включающего две катушки с искусственными дефектами геометрии стенки катушки,FIG. 12 is a section of the Zh-Zh stand, including two coils with artificial defects in the geometry of the wall of the coil,
фиг. 13 - общий вид катушки с установленным темплетом, содержащим один искусственный дефект,FIG. 13 is a General view of the coil with the installed template containing one artificial defect,
фиг. 14 - разрез И-И катушки с установленным темплетом, содержащим один искусственный дефект,FIG. 14 is a section of an AND coil with an installed template containing one artificial defect,
фиг. 15 - общий вид катушки с установленным набором темплетов, содержащих один искусственный дефект на внешней поверхности стенки,FIG. 15 is a General view of the coil with an installed set of templates containing one artificial defect on the outer surface of the wall,
фиг. 16 - разрез К-К катушки с установленным набором темплетов, содержащих один искусственный дефект,FIG. 16 is a section of a KK coil with an installed set of templates containing one artificial defect,
фиг. 17 - общий вид катушки с установленным темплетом, содержащим набор искусственных дефектов на внешней поверхности стенки,FIG. 17 is a General view of the coil with the installed template containing a set of artificial defects on the outer surface of the wall,
фиг. 18 - разрез Л-Л катушки с установленным темплетом, содержащим набор искусственных дефектов на внешней поверхности стенки,FIG. 18 is a section through an L-L coil with a mounted template containing a set of artificial defects on the outer surface of the wall,
фиг. 19 - общий вид катушки с установленным набором темплетов, содержащих набор искусственных дефектов,FIG. 19 is a General view of the coil with an installed set of templates containing a set of artificial defects,
фиг. 20 - разрез М-М катушки с установленным набором темплетов, содержащих набор искусственных дефектов.FIG. 20 is a section through an MM coil with an installed set of templates containing a set of artificial defects.
На чертежах позиции имеют следующие числовые обозначения:In the drawings, the positions have the following numerical designations:
1 - фланец;1 - flange;
2 -сварное соединение;2-welded joint;
3 - катушка;3 - coil;
4 - искусственный дефект;4 - artificial defect;
5 - темплет;5 - template;
6 - сварное соединение катушки и темплета.6 - welded joint of the coil and the template.
Заявленный стенд (фиг. 1) предназначен для исследовательских, контрольных, сравнительных и иных испытаний, поверки и калибровки ВИП, а также для совершенствования методики интерпретации данных внутритрубного диагностирования магистральных трубопроводов. Стенд (фиг. 1) для испытаний, поверки и калибровки внутритрубных инспекционных приборов выполнен с возможностью фланцевого либо раструбного соединения с трубопроводом испытательного полигона.The claimed stand (Fig. 1) is intended for research, control, comparative and other tests, verification and calibration of VIP, as well as to improve the methodology for interpreting data of in-line diagnostics of trunk pipelines. The stand (Fig. 1) for testing, verification and calibration of in-tube inspection devices is made with the possibility of flange or socket connections with the pipeline of the test site.
Стенд может содержать две (фиг. 2, 3) катушки 3 или более (фиг. 4, 5), соединенных между собой сварным соединением 2 - поперечным сварным швом. Максимальное количество катушек 3, которое может входить в состав стенда, определяется исходя из длины участка полигона для испытаний внутритрубного инспекционного прибора, между ответными фланцами которого устанавливается заявленный стенд, и наружным диаметром катушек 3, который для целей настоящего изобретения может находиться в диапазоне 159-1220 мм. В частности, катушки 3 могут быть выполнены с наружными диаметрами 159 мм; 219 мм; 325 мм; 377 мм; 426 мм; 530 мм; 630 мм; 720 мм; 820 мм; 1020 мм; 1067 мм; 1220 мм. Все катушки 3 стенда имеют одинаковый наружный диаметр, и отличаются друг относительно друга толщиной стенок (фиг. 3, 5, 6). Толщина стенок катушек 3 выбирается в зависимости от наружного диаметра катушки 3 и находится в диапазоне от 4 до 27 мм.The stand may contain two (Fig. 2, 3) coils 3 or more (Fig. 4, 5), interconnected by a welded joint 2 - a transverse weld. The maximum number of
Катушки 3 изготовлены из материала, аналогичного материалу магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, подвергаемых внутритрубному диагностированию с применением ВИП.
На каждую катушку 3 может быть нанесен как один, так и несколько искусственных дефектов 4, выбранных из набора типов искусственных дефектов внешней поверхности (фиг. 1), искусственных дефектов внутренней поверхности (фиг. 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10), внутристенных искусственных дефектов (фиг. 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) и искусственных дефектов геометрии стенки катушки 3 (фиг. 11, 12).On each
Искусственные дефекты 4, нанесенные на катушку 3 стенда, имеют геометрические размеры с нормируемыми метрологическими характеристиками за счет того, что они выполнены с точностью, достаточной для обеспечения прослеживаемости к государственному первичному эталону единицы длины. Характеристики геометрических размеров искусственных дефектов 4, а именно их длина, ширина, глубина и диаметр, нормированы, поскольку для них заранее установлены допуски на изготовление и границы погрешности воспроизведения, и после нанесения производится поверка геометрических размеров искусственных дефектов 4 в соответствии с локальными поверочными схемами. В следствие этого меры длины геометрических размеров искусственных дефектов 4 прослеживаются к государственному первичному эталону единицы длины. Такой подход к выполнению искусственных дефектов 4, в отличие от известных аналогов, позволяет повысить точность и обеспечить достоверность результатов измерений, выполняемых ВИП в ходе внутритрубного диагностирования.
Искусственные дефекты 4 могут быть нанесены на внешнюю (фиг. 1) и внутреннюю (фиг. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) поверхности стенки катушки 3, либо внутри стенки катушки 3 могут непосредственно быть выполнены внутристенные (фиг. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) искусственные дефекты 4, либо искусственные дефекты 4 геометрии стенки катушки 3 (фиг. 11, 12).
При этом искусственный дефект 4 одного типа может быть нанесен на катушку 3 стенда с одним геометрическим размером (фиг. 6, 7, 8, 9, 10), либо на катушку 3 может быть нанесен типоразмерный ряд искусственных дефектов одного типа (фиг. 11, 12) - несколько искусственных дефектов 4 одного типа, отличающиеся друг от друга значениями геометрических размеров. Кроме того, на катушку 3 могут быть нанесено несколько различных типов (фиг. 2, 3) искусственных дефектов 4, каждый с одним соответствующим заранее заданным геометрическим размером, либо типоразмерные ряды (фиг. 1) каждого типа искусственного дефекта 4 - для каждого из нескольких типов искусственных дефектов 4 нанесено несколько искусственных дефектов 4 одного типа, отличающиеся друг от друга значениями геометрических размеров.In this case, an
Если на одну из катушек 3 стенда нанесено определенное количество искусственных дефектов 4, то на все другие катушки 3 будет нанесено такое же количество искусственных дефектов 4 тех же типов, но при этом соответствующие друг другу искусственные дефекты 4 на разных катушках 3 могут быть выполнены как с одинаковыми значениями геометрических размеров (фиг. 6, 7, 8, 9, 10), так и с различными (фиг. 2, 3).If a certain number of
Типы искусственных дефектов 4, в отношении которых на заявленном стенде могут быть проведены испытания, поверка и калибровка ВИП, перечислены ниже:Types of
- типы дефектов внешней и внутренней поверхностей: общая коррозия (потеря металла), язвенная коррозия (питтинг), продольная риска (канавка), поперечная риска (канавка), точечная (игольчатая) коррозия, продольная риска (задир, царапина), поперечная риска (задир, царапина), продольная трещина и поперечная трещина;- types of defects of the external and internal surfaces: general corrosion (loss of metal), ulcerative corrosion (pitting), longitudinal risk (groove), transverse risk (groove), pitting (needle) corrosion, longitudinal risk (scoring, scratching), transverse risk ( scoring, scratch), longitudinal crack and transverse crack;
- типы внутристенных дефектов: включение и расслоение;- types of intra-wall defects: inclusion and delamination;
- типы дефектов геометрии стенки катушки: вмятина.- types of defects in the geometry of the coil wall: dent.
При этом геометрические размеры искусственных дефектов, нанесенных на одну из по меньшей мере двух катушек и/или на содержащийся на ней по меньшей мере один темплет, зависят от типа искусственного дефекта и выбраны из следующих диапазонов:In this case, the geometric dimensions of artificial defects applied to one of at least two coils and / or to at least one template contained in it depend on the type of artificial defect and are selected from the following ranges:
- для общей коррозии - длина 3t, ширина 3t, глубина от 0,08t до 0,15t;- for general corrosion - length 3t, width 3t, depth from 0.08t to 0.15t;
- для язвенной коррозии - длина от t до 2t, ширина от t до 2t, глубина от 0,13t до 0,4t;- for ulcerative corrosion - length from t to 2t, width from t to 2t, depth from 0.13t to 0.4t;
- для продольной риски - длина от 2t до 4t, ширина от 2t до 3t, глубина от 0,1t до 0,4t;- for longitudinal risks - length from 2t to 4t, width from 2t to 3t, depth from 0.1t to 0.4t;
- для поперечной риски - длина от 2t до 3t, ширина от 2t до 4t, глубина от 0,1t до 0,4t;- for transverse risks - length from 2t to 3t, width from 2t to 4t, depth from 0.1t to 0.4t;
- для точечной коррозии - диаметр от 5 мм до t, глубина от 0,8 мм до 0,5t;- for pitting corrosion - diameter from 5 mm to t, depth from 0.8 mm to 0.5t;
- для продольной риски - длина 2t, ширина 2t, глубина 0,15t;- for longitudinal risks - length 2t, width 2t, depth 0.15t;
- для поперечной риски - длина 0,5t, ширина 2t, глубина 0,1t;- for transverse risks - length 0.5t, width 2t, depth 0.1t;
- для продольной трещины - длина 4t, ширина 0,5 мм, глубина от 0,2t до 0,25t;- for a longitudinal crack - length 4t, width 0.5 mm, depth from 0.2t to 0.25t;
- для поперечной трещины - длина 0,5 мм, ширина 4t, глубина от 0,2t до 0,25t;- for a transverse crack - length 0.5 mm, width 4t, depth from 0.2t to 0.25t;
- для вмятины - длина от 150 до 250 мм, ширина от 150 до 200 мм, глубина от 2,5 до 4 мм;- for a dent - length from 150 to 250 mm, width from 150 to 200 mm, depth from 2.5 to 4 mm;
- для расслоения - длина от 25 до 50 мм, ширина от 25 до 50 мм, глубина 0,4 мм;- for delamination - length from 25 to 50 mm, width from 25 to 50 mm, depth 0.4 mm;
- для включения - диаметр 5 мм, глубина 0,8 мм, где t - значение толщины стенки катушки.- for inclusion, a diameter of 5 mm, a depth of 0.8 mm, where t is the value of the wall thickness of the coil.
Помимо искусственных дефектов 4, нанесенных непосредственно на катушки 3, каждая из них может содержать один (фиг. 13, 14) или несколько (фиг. 15, 16) темплетов 5 с нанесенным на каждый из них искусственным дефектом 4 определенного типа, выбранного из набора типов искусственных дефектов 4 внешней поверхности, дефектов внутренней поверхности или внутристенных искусственных дефектов 4. Искусственные дефекты 4, наносимые на темплеты 5, также выполнены с точностью, достаточной для обеспечения прослеживаемости к государственному первичному эталону единицы длины.In addition to
Темплет 5 представляет собой прямоугольный участок вырезанной поверхности катушки 3, который, после нанесения на него искусственного дефекта 4, вварен обратно в катушку 3. В результате сварки между темплетом и катушкой образовано сварное соединение 6. Темплет 5 вырезают с поверхности катушки 3 при невозможности либо сложности установки катушки 3 с высокой массой и габаритными размерами на координатные столы фрезерных и сверлильных станков для нанесения на нее искусственных дефектов 4 с высокой точностью. Размеры темплета 5 выбирают для обеспечения достаточной точности нанесения искусственных дефектов 4 и в зависимости от технических характеристик координатных столов фрезерных и сверлильных станков, но не менее 700 мм в длину и от 120 до 450 мм в ширину в зависимости от наружного диаметра катушки 3. Применение технологии вырезки-вварки темплетов 5 обеспечивает требуемую для целей изобретения высокую точность изготовления искусственных дефектов 4 для катушек 3 всех используемых внешних диаметров, достаточную для обеспечения прослеживаемости к государственному первичному эталону единицы длины.The
Темплет 5 может содержать как один искусственный дефект 4 (фиг. 13, 14), так и набор (фиг. 17, 18) искусственных дефектов 4. На каждой катушке 3 может содержаться несколько темплетов 5, на которые нанесены различные типы (фиг. 19, 20) искусственных дефектов 4. При этом каждая катушка 3 будет содержать одинаковое количество темплетов с нанесенными на них искусственными дефектами 4 одного типа. Общее количество темплетов 5, которое может быть размещено на одной катушке 3, определяется исходя из диаметра катушки 3 и не превышает 4-5 в зависимости от диаметра для обеспечения сохранения прочности катушки 3 при проведении многократных испытаний.The
Искусственные дефекты 4 одного типа, нанесенные на катушки 3 и/или на содержащиеся на них темплеты 5, могут быть выполнены с одинаковыми значениями геометрических размеров (фиг. 6, 7, 8, 9, 10) на каждой катушке 3, либо могут быть выполнены с различными значениями геометрических размеров (фиг. 2, 3) на различных катушках 3.
Каждый темплет 5 имеет геометрические размеры, которые позволяют обеспечить возможность точного измерения ВИП нанесенных на него искусственных дефектов 4. Геометрические размеры темплета 5 выбраны исходя из параметров испытываемого ВИП и условия, чтобы при нанесении на него искусственного дефекта 4 расстояние в продольном направлении от краев искусственного дефекта 4 до краев темплета 5 обеспечивало корректность измерения характеристик сигнала, отражаемого от искусственного дефекта 4, и исключало перекрытие сигналов, отражаемых от искусственного дефекта 4 и сварного шва по краю темплета 5. Для удовлетворения этим условиям темплет выполнен со следующими геометрическими размерами: длина темплета параллельно оси катушки не менее 700 мм, ширина темплета вдоль окружности катушки не менее 120 мм. При этом максимальные значения длины и ширины темплета зависят от размеров катушки, на которой он размещен.Each
Стенд содержит количество искусственных дефектов 4, достаточное для получения выборки результатов измерений по всему диапазону измерений ВИП. Использование в стенде катушек 3 с различной толщиной стенки и наличие искусственных дефектов 4 в широком диапазоне геометрических размеров позволяет обеспечить точную настройку и/или определение параметров ВИП во всем диапазоне измерений ВИП, проведения испытаний, поверки и калибровки ВИП.The stand contains the number of
Выполнение стенда из двух катушек 3 и наличие искусственного дефекта 4 одного типа на каждой катушке, обеспечивает точность и достоверность результатов измерений, выполняемых ВИП в ходе внутритрубного диагностирования, за счет того, что катушки 3 имеют различную толщину стенки, а геометрические размеры искусственных дефектов 4 выполнены с точностью, достаточной для передачи ВИП единицы длины от государственного первичного эталона единицы длины посредством документированной неразрывной цепи поверок, каждая из которых вносит вклад в погрешность измерений.The implementation of the stand of two
Увеличение числа катушек 3 стенда и количества нанесенных на них искусственных дефектов 4 будет дополнительно повышать точность и достоверность результатов измерений, выполняемых ВИП, а также полноту выборки результатов измерений, получаемых за один прогон ВИП по испытательному полигону.An increase in the number of
Геометрические размеры искусственных дефектов и допуски на их изготовление выбираются в зависимости от требуемых при испытаниях, поверке и калибровке ВИП погрешностей измерений, и нормируются, т.е. для них устанавливаются границы погрешностей воспроизведения для обеспечения передачи единицы длины в соответствии с локальными поверочными схемами от государственного первичного эталона единицы длины.The geometric dimensions of artificial defects and tolerances for their manufacture are selected depending on the measurement errors required during testing, verification and calibration of the VIP, and are normalized, i.e. for them, the boundaries of the reproduction errors are established to ensure the transmission of a unit of length in accordance with local verification schemes from the state primary standard of a unit of length.
Для целей настоящего изобретения могут быть использованы любые способы изготовления искусственных дефектов 4, обеспечивающие достаточную для целей настоящего изобретения точность и соблюдение требуемых границ погрешностей, например, представленные в таблице 1.For the purposes of the present invention, any methods of manufacturing
Заявленный стенд для испытаний, поверки и калибровки внутритрубных инспекционных приборов работает следующим образом.The claimed stand for testing, verification and calibration of in-line inspection devices works as follows.
Внутритрубный инспекционный прибор при проведении испытаний (исследовательских, контрольных, сравнительных, в целях утверждения типа и т.д.), калибровки или поверки пропускают внутри заявленного стенда. Для этого выбирают стенд, состоящий из катушек 3 с наружным диаметром, соответствующим типоразмеру испытываемого ВИП. Стенд устанавливают в испытательный полигон. Во время пропуска ВИП проходит по участку со стендом, метрологические и геометрические характеристики искусственных дефектов 4 которого известны и удовлетворяют требованию прослеживаемости к государственному первичному эталону единицы длины.In-line inspection device during testing (research, control, comparative, in order to confirm the type, etc.), calibration or verification is passed inside the declared stand. To do this, choose a stand consisting of
Во время пропуска ВИП осуществляют измерения ультразвуковым и магнитным методами, а также методами профилеметрии.During the VIP pass, measurements are made by ultrasonic and magnetic methods, as well as by profilometry methods.
Ультразвуковым методом измеряют толщину стенки катушки 3, а также параметры искусственных дефектов 4, кроме вмятин. Ультразвуковой метод основан на регистрации ультразвуковых волн, отраженных от поверхности раздела двух сред - стенки катушки 3 или поверхности искусственного дефекта 4. Электронный блок измеряет время прохождения ультразвукового сигнала и амплитуду отраженного ультразвукового сигнала. Поскольку скорость ультразвуковой волны известна, то, измеряя время прохождения волны, электронный блок ВИП рассчитывает толщину стенки катушки 3 или расстояние от стенки до поверхности искусственного дефекта 4 (глубину искусственного дефекта 4). По величине амплитуды ультразвукового сигнала электронный блок ВИП рассчитывает площадь искусственного дефекта 4. Чем больше амплитуда, тем больше площадь искусственного дефекта 4, поскольку энергия отраженной волны пропорциональна размеру искусственного дефекта 4. Поскольку преобразователи расположены по всей рабочей поверхности ВИП с небольшим перекрытием, то о наличии сигнала на преобразователях электронный блок ВИП рассчитывает положение искусственного дефекта 4 по окружности катушки 3 и его границы.The ultrasound method measures the wall thickness of the
Магнитным методом измеряют толщину стенки катушки 3, а также параметры искусственных дефектов 4, кроме вмятин. При измерении магнитным методом применяют постоянные магниты, создающие в теле катушки 3 магнитное поле, которое доводит намагниченность материала стенки катушки 3 до намагниченности технического насыщения. Во время движения ВИП по стенду датчики, установленные между магнитными полюсами, регистрируют изменение магнитного потока. При отсутствии искусственного дефекта 4 магнитный поток не изменяется. В зависимости от размера искусственного дефекта 4 пропорционально изменяется магнитный поток. Поскольку датчики расположены по всей рабочей поверхности ВИП, то о наличии изменения магнитного потока на датчиках электронный блок ВИП рассчитывает положение искусственного дефекта 4 по окружности катушки 3 и его границы.Magnetic method measures the wall thickness of the
Методом профилеметрии измеряют внутренний диаметр катушки 3 и геометрические параметры вмятин. Измерения методом профилеметрии выполняют посредством регистрации угла отклонения измерительных рычагов (далее - рычагов), равномерно распределенных по окружности измерительной секции ВИП и имеющих непосредственный контакт с внутренней стенкой катушки 3. Каждый из рычагов профилемера соединен с датчиком угла поворота и изменяет свое угловое положение независимо от других рычагов. Поскольку длина рычага известна, то расстояние от поверхности катушки до точки крепления рычага электронный блок ВИП рассчитывает методом умножения длины рычага на синус угла отклонения рычага. Поскольку рычаги расположены по всей рабочей поверхности ВИП, то о наличии изменения угла наклона рычагов можно судить о положении искусственного дефекта 4 по окружности катушки 3 и его границах.The profilometry method measures the inner diameter of the
Во время пропуска ВИП по стенду на его бортовой накопитель информации записывается диагностическая информация, которая после пропуска ВИП и его извлечения из испытательного полигона переносится на внешний накопитель информации и расшифровывается при помощи программы интерпретации данных ВИП. Далее информация анализируется в программно-аппаратном комплексе обработки информации, который состоит из блоков поверки, испытаний и калибровки ВИП.During the VIP pass through the stand, diagnostic information is written to its on-board information storage device, which, after the VIP pass through and its removal from the test site, is transferred to an external information storage device and decrypted using the VIP data interpretation program. Further, the information is analyzed in the hardware-software complex of information processing, which consists of units for verification, testing and calibration of VIP.
После проведения испытаний, калибровки или поверки ВИП проводят анализ следующих параметров искусственных дефектов:After testing, calibration or verification of VIPs, the following parameters of artificial defects are analyzed:
- длина искусственного дефекта 4;- the length of the
- ширина искусственного дефекта 4;- the width of the
- глубина искусственного дефекта 4;- the depth of the
- диаметр искусственного дефекта 4;- diameter of the
- толщина стенки катушки 3 в зоне вокруг искусственного дефекта 4;- wall thickness of the
- координата начала искусственного дефекта 4 вдоль оси катушки 3;- coordinate of the beginning of the
- координата конца искусственного дефекта 4 вдоль оси катушки 3;- coordinate of the end of the
- координата начала искусственного дефекта 4 по окружности катушки 3;- coordinate of the beginning of the
- координата конца искусственного дефекта 4 по окружности катушки 3.- coordinate of the end of the
Анализ заключается в сравнении данных из протокола испытаний, поверки или калибровки ВИП с данными, указанными в протоколе поверки стенда, а именно в сравнении нормированных геометрических размеров искусственных дефектов 4 с размерами искусственных дефектов, полученными в результате измерений ВИП.The analysis consists in comparing the data from the test report, verification or calibration of the VIP with the data specified in the test protocol of the stand, namely, in comparison of the normalized geometric dimensions of the
Наличие в заявленном стенде катушек 3 с различной толщиной, равно как и наличие искусственных дефектов 4, выполненных в нескольких геометрических размерах и на стенках катушек различной толщины, позволяет собрать сразу несколько наборов измеренных параметров искусственных дефектов 4, и обеспечивает получение результатов проведенных испытаний, поверки или калибровки РИД с большей точностью.The presence in the declared stand of
После проведения испытаний, поверки или калибровки ВИП при получении неудовлетворительных данных анализа делают вывод о целесообразности дополнительной настройки ВИП и проведении повторных испытаний, поверки или калибровки. Наличие в стенде катушек 3 с различной толщиной и/или искусственных дефектов 4 в широком диапазоне геометрических размеров позволяет при испытаниях проводить точную настройку метрологических характеристик ВИП во всем диапазоне измерений. Поскольку геометрические размеры искусственных дефектов нормированные, заявленный стенд обеспечивает прослеживаемость метрологических характеристик ВИП к государственному первичному эталону единицы длины.After testing, verifying or calibrating the VIP, upon receipt of unsatisfactory analysis data, it is concluded that it is advisable to additionally configure the VIP and conduct repeated tests, verification, or calibration. The presence in the stand of
Claims (32)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115978A RU2721162C1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Stand for testing, calibration and calibration of in-line inspection instruments |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115978A RU2721162C1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Stand for testing, calibration and calibration of in-line inspection instruments |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2721162C1 true RU2721162C1 (en) | 2020-05-18 |
Family
ID=70735117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019115978A RU2721162C1 (en) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | Stand for testing, calibration and calibration of in-line inspection instruments |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2721162C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4098126A (en) * | 1976-04-06 | 1978-07-04 | British Gas Corporation | Non-destructive testing of pipeline |
US20030058991A1 (en) * | 2001-09-24 | 2003-03-27 | Paul Lott | Digital radioscopic testing system patent |
US20070113622A1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-24 | Tdw Delaware, Inc. | Methods and systems for hydrostatic testing a pipeline |
RU2325635C1 (en) * | 2006-10-03 | 2008-05-27 | Александр Максимилианович Попович | Technique for adjusting measuring system of intra-pipe defectoscope and adjusting device |
RU2526579C2 (en) * | 2012-05-24 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Testing of in-pipe inspection instrument at circular pipeline site |
RU2653138C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-07 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method of manufacture of a dry-drawing stand for checking of operability of in-line inspection devices at a test pipeline test site |
-
2019
- 2019-05-23 RU RU2019115978A patent/RU2721162C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4098126A (en) * | 1976-04-06 | 1978-07-04 | British Gas Corporation | Non-destructive testing of pipeline |
US20030058991A1 (en) * | 2001-09-24 | 2003-03-27 | Paul Lott | Digital radioscopic testing system patent |
US20070113622A1 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-24 | Tdw Delaware, Inc. | Methods and systems for hydrostatic testing a pipeline |
RU2325635C1 (en) * | 2006-10-03 | 2008-05-27 | Александр Максимилианович Попович | Technique for adjusting measuring system of intra-pipe defectoscope and adjusting device |
RU2526579C2 (en) * | 2012-05-24 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Testing of in-pipe inspection instrument at circular pipeline site |
RU2653138C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-07 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method of manufacture of a dry-drawing stand for checking of operability of in-line inspection devices at a test pipeline test site |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4620119B2 (en) | measuring device | |
US20100131210A1 (en) | Method and system for non-destructive inspection of a colony of stress corrosion cracks | |
CN203275373U (en) | Nonmetal ultrasonic detector calibrating device | |
CN106461615B (en) | Simulation-based defect analysis with ultrasound | |
US8739630B2 (en) | Pulse-echo method for determining the damping block geometry | |
Zhou et al. | A reference free ultrasonic phased array to identify surface cracks in welded steel pipes based on transmissibility | |
CN108802181B (en) | Defect detection method and device | |
CN111256574B (en) | Method and system for measuring thickness of metal pipeline | |
CN103604869B (en) | Based on the recognition methods of the Non-Destructive Testing simulating test pieces defect parameters of numerical inversion | |
JP2015001409A (en) | Fatigue life evaluation method of structure | |
CN202083676U (en) | Steel tube ultrasonic wave flaw detection comparison sample and measuring device | |
RU2721162C1 (en) | Stand for testing, calibration and calibration of in-line inspection instruments | |
RU2653138C1 (en) | Method of manufacture of a dry-drawing stand for checking of operability of in-line inspection devices at a test pipeline test site | |
CN111936849A (en) | Method and apparatus for mapping component for detecting elongation direction | |
JP2007322350A (en) | Ultrasonic flaw detector and method | |
CN105203644A (en) | Dynamic test plate for full-automatic ultrasonic testing system | |
JP4784556B2 (en) | Sensitivity correction method for ultrasonic inspection | |
CN113267570B (en) | Test piece containing artificial defects and manufacturing method thereof | |
CN102539533A (en) | TOFD detection verification method of large-scale spiral case welding seam | |
RU2625985C1 (en) | Method of manufacture of flanged plug for inline inspection tool functionality test in pipeline testing ground | |
Gaul et al. | Localization of defects in pipes using guided waves and synthetic aperture focussing technique (SAFT) | |
Vien et al. | Scattering of the fundamental symmetrical lamb wave mode by a small edge crack in an isotropic plate | |
RU2641618C1 (en) | Metrological ground | |
CN103792280B (en) | Magnetic nondestructive testing method for contact damage inversion of ferromagnetic material | |
JP2006038608A (en) | Ultrasonic inspection device and method |