RU2775659C1 - Способ оценки глубины трещин на поверхности труб - Google Patents
Способ оценки глубины трещин на поверхности труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775659C1 RU2775659C1 RU2021120872A RU2021120872A RU2775659C1 RU 2775659 C1 RU2775659 C1 RU 2775659C1 RU 2021120872 A RU2021120872 A RU 2021120872A RU 2021120872 A RU2021120872 A RU 2021120872A RU 2775659 C1 RU2775659 C1 RU 2775659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cracks
- carried out
- depth
- eddy current
- assessment
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003068 static Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 13
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 5
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 6
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007374 clinical diagnostic method Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002902 ferrimagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Использование: для обнаружения и оценки максимальной глубины трещин. Сущность изобретения заключается в том, что при осуществлении оценки глубины трещин на поверхности труб на первом этапе проводят оценку глубины трещин с использованием вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем (ВТП) с эффективным диаметром более 10 мм, сначала устанавливают динамический режим работы вихретокового дефектоскопа и проводят операции по обнаружению на поверхности труб дефектных участков, в обнаруженном дефектном участке выделяют зоны с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа, затем переводят вихретоковый дефектоскоп в статический режим и проводят измерения глубин трещин в упомянутых зонах, после чего осуществляют предварительное ранжирование. Для уточнения глубины трещин проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка. После чего проводят второй этап оценки, на котором осуществляют измерения глубины трещин вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным ВТП с эффективным диаметром менее 3 мм и работающим в статическом режиме, а затем осуществляют дополнительное ранжирование трещин. Дальнейшую оценку глубины трещин проводят с помощью электропотенциального трещиномера, по измерениям которого осуществляют контрольное ранжирование. Затем оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки. Если на втором этапе оценки были выявлены трещины, требующие дальнейшей оценки и при их плотности расположения более 4 единиц трещин на 1 см2, оценку осуществляют методом контролируемой шлифовки, исключая измерения электропотенциальным трещиномером. Технический результат: повышение производительности и достоверности оценки глубины трещин на поверхности труб. 1 ил., 9 табл.
Description
Изобретение относится к области диагностического контроля поверхности стальных изделий при определении их технического состояния и может быть использовано для обнаружения и оценки глубины трещин, в том числе внутри колоний коррозионного растрескивания под напряжением (КРН).
При техническом диагностировании объектов, таких как металлические трубопроводы, сосуды, работающие под давлением, транспортное и энергетическое оборудование, для выявления и оценки глубины трещин применяются вихретоковый и электропотенциальный методы неразрушающего контроля (НК), основанные на перераспределении электрического тока, обтекающего трещину.
Известен способ определения глубины локализованных на поверхности труб повреждений КРН («Инструкция по оценке дефектов труб и соединительных деталей при ремонте и диагностировании магистральных газопроводов», утв. зам. Председателя Правления ОАО «Газпром» от 05.09.2013), заключающийся в контролируемой шлифовке поверхности труб с колониями трещин в комбинации с магнитопорошковым, ультразвуковым методами НК и оптико-визуальным методом оценки наличия на вышлифованной поверхности остаточных трещин. Недостаток данного способа - низкая производительность и точность результатов оценки глубины в местах скопления множественных трещин на поверхности крупногабаритных стальных изделий и конструкций, например, трубопроводов.
При ручном контроле для измерения глубины одиночных поверхностных трещин применяется электропотенциальный метод (Вавилов В.П., Подмастерьев К.В., Соснин Ф.Р. и др. Неразрушающий контроль / Под общей редакцией В.В. Клюева. М., 2006. Том 5. Книга 2. Электрический контроль, С.498-502). Данный метод основан на зависимости напряжения Ur между установленными вблизи дефекта потенциальными электродами от параметров трещины, обтекаемой постоянным или переменным электрическим током. О глубине трещины судят по отношению Ur/U0, где U0 - напряжение на бездефектном участке, аналогичном по своим геометрическим параметрам дефектному. При этом за счет непосредственного ввода тока существенно снижается погрешность оценки глубины трещины, связанная с неточностью позиционирования электропотенциального преобразователя относительно трещины, так как влияние рабочего зазора полностью исключается. Недостатками данного метода является трудоемкость, связанная с необходимостью многократных измерений для выявления наиболее глубокой трещины внутри протяженной колонии или участка протяженной трещины, а также недостоверная оценка глубины скоплений близкорасположенных трещин (плотностью более 4 единиц на см2) на поверхности объекта контроля, например, колоний КРН из-за отсутствия возможности установки электродов преобразователя только над одной измеряемой трещиной.
Известен также способ вихретокового контроля (патент РФ №2664867, МПК G01N 27/90), принятый за прототип.В данном способе устанавливают накладной вихретоковый преобразователь (ВТП), подключенный к выполненному с возможностью амплитудно-фазовой обработки сигнала электронному блоку, компенсируют вихретоковый сигнал накладного вихретокового преобразователя на бездефектном участке контролируемого объекта, регулируют фазу опорного напряжения для амплитудно-фазового преобразования вихретокового сигнала, устанавливают вихретоковый преобразователь в зоне измерения симметрично над измеряемой трещиной, регистрируют изменение вихретокового сигнала относительно скомпенсированного вихретокового сигнала после амплитудно-фазового преобразования и используют зарегистрированное изменение для определения глубины измеряемой трещины на контролируемом участке по градуировочным характеристикам, полученным с помощью контрольных образцов с искусственными трещинами разной глубины, при этом предварительно выбирают вихретоковый преобразователь с эквивалентным радиусом Rэ, не превышающим расстояние В12 от измеряемой трещины до ориентированной вдоль нее соседней трещины, перед регулировкой фазы опорного напряжения устанавливают его напротив зоны измерения с внешней не обращенной к измеряемой трещине стороны соседней трещины на расстоянии Rн=B12-Rэ, где B12 - расстояние между измеряемой и соседней трещинами в зоне измерения, а фазу опорного напряжения регулируют из условия подавления вихретокового сигнала, вносимого соседней трещиной.
Указанный способ не позволяет получить достоверную оценку глубины трещины с извилистой и наклонной траекторией развития от нормали к поверхности объекта контроля. Трещины с такими морфологическими особенностями характерны, например, для дефектных участков магистральных газопроводов с повреждениями КРН.
Задачей предлагаемого изобретения является создание универсального способа оценки глубины трещин на поверхности труб.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение производительности и достоверности оценки глубины трещин на поверхности труб, в том числе КРН, с различной морфологией развития по глубине, раскрытием и плотностью расположения на поверхности объекта контроля, при диагностировании крупногабаритных стальных изделий и конструкций штатными средствами НК.
Технический результат достигается тем, что в способе оценки глубины трещин на поверхности труб на первом этапе оценки проводят оценку глубины трещин с использованием вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм, при этом сначала устанавливают динамический режим работы упомянутого вихретокового дефектоскопа и проводят с его помощью операции по обнаружению на поверхности труб дефектных участков, содержащих трещины, при этом в обнаруженном дефектном участке выделяют зоны с максимальными показаниями упомянутого вихретокового дефектоскопа, затем переводят упомянутый вихретоковый дефектоскоп в статический режим и с его помощью проводят измерения глубин трещин в упомянутых зонах, после чего осуществляют предварительное ранжирование в зависимости от вычисленных по формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin, которые сравнивают со значением допустимой глубины трещины hдоп,
где
(+δ), (-δ) - установленные предельные погрешности измерений в диапазоне показаний, в который попадает 
,
hдоп - допустимая глубина трещины, определенная эксплуатационной документацией на трубу, при которой возможна ее дальнейшая эксплуатация по ее назначению,
при этом в случае,
если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, а трещины относят к категории «условно допустимо»,
если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения»,
затем на участке, на котором выявлены трещины, относящиеся к категории «требует уточнения», проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка, по результатам которой визуально идентифицируют дефектные участки, на которых расположены колонии трещин, и фиксируют плотность расположения трещин в колониях относительно друг друга,
после чего проводят второй этап оценки, на котором осуществляют измерения глубины трещин в упомянутых колониях, при этом упомянутые измерения проводят вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм и работающим в статическом режиме, а затем осуществляют дополнительное ранжирование трещин также как и на первом этапе оценки в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значениям глубин трещин hmax и hmin,
при этом в случае,
если hmax<hдоп, дальнейшую оценку не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,
если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения»,
для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга более 4 единиц трещин на 1 см2, дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки, а для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга менее 4 единиц трещин на 1 см2, проводят третий этап оценки и измеряют глубину трещин с помощью электропотенциального трещиномера в точках колоний трещин, в которых на втором этапе оценки вихретоковый дефектоскоп, оснащенный накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм, показал максимальные значения, и осуществляют контрольное ранжирование, в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin по данным измерений электропотенциальным трещиномером,
в случае,
если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,
если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения», и дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.
Заявленное изобретение поясняется схемой. На схеме представлены следующие операции по оценке глубины трещин на поверхности труб:
1 - обнаружение дефектных участков с помощью вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм;
2 - измерение глубины трещин с помощью вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм, и предварительное ранжирование;
3 - магнитопорошковая дефектоскопия дефектного участка;
4 - измерение глубины трещин с помощью вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм, и дополнительное ранжирование;
5 - измерение глубины трещин с помощью электропотенциального трещиномера и контрольное ранжирование;
6 - контролируемая шлифовка.
Способ оценки глубины трещин на поверхности труб осуществляется следующим образом. Для оценки глубины трещин используют комплексирование методов неразрушающего контроля.
На первом этапе оценки проводят оценку глубины трещин с использованием вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм. В основе метода вихретоковой дефектоскопии лежит измерение вихревых токов, возникающих возле подповерхностных дефектов в магнитном поле. При возникновении таких токов на исследуемом участке фиксируют показания электромагнитного поля вихревых токов, образующихся при нахождении дефекта.
Сначала устанавливают динамический режим работы упомянутого выше вихретокового дефектоскопа, и методом вихретоковой дефектоскопии проводят операции по обнаружению на поверхности труб дефектных участков, содержащих трещины. В обнаруженном дефектном участке выделяют зоны с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа, затем переводят вихретоковый дефектоскоп в статический режим, и с его помощью проводят измерения глубин трещин в упомянутых зонах. За измеренное значение глубины трещин 
принимают среднее арифметическое из всех полученных отдельных измерений, не менее пяти, исключая из расчета явные грубые ошибки.
Для оценки диапазона глубин трещин по результатам измерений вычисляют по формулам (1) и (2) максимальное (hmax) и минимальное (hmin) возможные значения глубины трещин.
где
(+δ), (-δ) - установленные предельные погрешности измерений в диапазоне показаний, в который попадает 
,
hдоп _ допустимая глубина трещины, определенная эксплуатационной документацией на трубу, при которой возможна ее дальнейшая эксплуатация по ее назначению, как правило, это 10% от толщины стенки трубы.
В таблице 1 представлены значения экспериментально установленных для каждого объекта контроля относительных минимальных - δ, % и максимальных + δ, % погрешностей приборов, реализующих методы неразрушающего контроля (метод вихретоковой дефектоскопии с ВТП с эффективным диаметром более 10 мм и с ВТП с эффективным диаметром менее 3 мм и электропотенциальный метод с использованием электропотенциального трещиномера) внутри различных диапазонов глубин трещин с шагом не более 1 мм.
Выбор вихретоковых преобразователей осуществляется с учетом требований по чувствительности, локальности и производительности контроля:
- ВТП с эффективным диаметром D более 10 мм обеспечивает максимальную производительность контроля;
- ВТП с эффективным диаметром D менее 3 мм следует применять для более точной оценки глубины дефектов КРН в локальной области контроля.
Затем осуществляют предварительное ранжирование в зависимости от вычисленных значений глубин трещин hmax и hmin, которые сравнивают со значением допустимой глубины трещины hдоп,
при этом в случае,
если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, а трещины относят к категории «условно допустимо»,
если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения».
Затем на участке, на котором выявлены трещины, относящиеся к категории «требует уточнения», проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка, по результатам которой визуально идентифицируют дефектные участки, на которых расположены колонии трещин, и фиксируют плотность расположения трещин в колониях относительно друг друга.
Метод магнитопорошковой дефектоскопии основан на выявлении рассеяния магнитного поля над дефектами. Этот метод является самым наглядным, т.к. принцип обследования заключается в нанесении магнитного порошка на исследуемый участок, в результате чего при действии магнитного поля частицы намагничиваются и соединяются. Визуально можно наблюдать скопления порошка (магнитной суспензии) в зонах трещин.
Далее проводят второй этап оценки, на котором осуществляют измерения глубины трещин в упомянутых колониях, при этом измерения проводят вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм и работающим в статическом режиме. После измерения глубины трещин осуществляют дополнительное ранжирование трещин также как и на первом этапе оценки в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значениям глубин трещин hmax и hmin, при этом в случае,
если hmax<hдоп, дальнейшую оценку не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,
если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
если hmin<hдоп<hmax; трещины относят к категории «требует уточнения».
Для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга, которая определяется визуально и составляет более 4 единиц трещин на 1 см2, дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.
Для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга, которая определяется визуально и составляет менее 4 единиц трещин на 1 см2, проводят третий этап оценки и измеряют глубину трещин с помощью электропотенциального трещиномера в точках колоний трещин, в которых на втором этапе оценки вихретоковый дефектоскоп, оснащенный накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм, показал максимальные значения.
Осуществляют контрольное ранжирование, в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin по данным измерений электропотенциальным трещиномером, при этом в случае,
если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,
если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения», и дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.
Измерения глубины трещин электропотенциальным трещиномером основано на использовании зависимости электрического сопротивления металла от геометрических параметров несплошностей в нем. Измеряют разность потенциалов на бездефектном и на дефектном участках ("берега" трещины) поверхности металла. Соотношение полученных данных характеризует геометрические размеры трещины.
Контролируемая шлифовка заключается в вышлифовке дефектов с контролем их остаточной глубины в процессе шлифовки, а также контролем результатов ремонта, включая подтверждение полноты устранения дефектов и определение размеров образовавшихся выемок.
В качестве примера осуществления заявленного способа приведен процесс проведения, категорирования и отбраковки труб магистрального газопровода наружным диаметром труб 1420 мм и толщиной стенки 15,7 мм с дефектами коррозионного растрескивания под напряжением. Допустимая глубина дефекта hдоп составляет 1,57 мм (10% от толщины стенки трубопровода).
Настройку вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным ВТП с плоской рабочей поверхностью и с эффективным диаметром более 10 мм проводят по контрольному образцу с искусственными несплошностями, имитирующими трещины глубиной 0,3 мм и 1,57 мм (10% от толщины стенки контролируемой трубы).
Проводят обнаружение трещин вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным ВТП с плоской рабочей поверхностью и эффективным диаметром более 10 мм, в динамическом режиме работы дефектоскопа. В результате выявляют два дефектных участка (№1, №2), в которых выделяют зоны с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа.
Для оценки глубины трещин дефектного участка №1 в зоне с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа проводят 5 измерений в статическом режиме работы вихретокового дефектоскопа с ВТП плоской рабочей поверхностью и с эффективным диаметром более 10 мм.
Были получены следующие значения, представленные в таблице 2.
Рассчитывают среднеарифметическое значение измерений глубин трещин 
по формуле:
Проводят вычисление (hmax) и (hmin) с учетом погрешностей вихретокового дефектоскопа с плоской рабочей поверхностью с эффективным диаметром D более 10 мм, установленных в диапазоне №1 «до 0,6 вкл.» по таблице 1, где (-δ)=66%; (+δ)=184%:
Осуществляют предварительное ранжирование в соответствии с таблицей 3.
Выполняется усл.1 (hМAX<hдоп), соответственно принимают решение об отсутствии необходимости проведения дальнейшей дефектоскопии, трубу продолжают эксплуатировать по назначению при условии периодического контроля в связи с возможным подрастанием трещин в ходе дальнейшей эксплуатации.
Для оценки глубины трещин дефектного участка №2 в зоне с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа проводят 5 измерений в статическом режиме работы вихретокового дефектоскопа с ВТП плоской рабочей поверхностью и с эффективным диаметром более 10 мм.
Были получены значения, представленные в таблице 4.
Рассчитывают среднеарифметическое значение измерений по формуле:
Проводят вычисление (hmax) и (hmin) с учетом погрешностей вихретокового дефектоскопа с плоской рабочей поверхностью с эффективным диаметром D более 10 мм, установленных в диапазоне №5 «от 2,0 до 2,5 вкл.» по таблице 1, где (-δ)=52%; +δ=65%
Осуществляют предварительное ранжирование в соответствии с таблицей 5.
Выполняется усл.3 (hMIN<hДОП<hMAX), соответственно трещины относят к категории «требует уточнения», и проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка, по результатам которой визуально идентифицируют дефектные участки, на которых расположены колонии трещин, и фиксируют плотность расположения трещин в колониях относительно друг друга. Плотность трещин в колонии составила 2 единицы на см2.
Далее для уточнения глубины трещин проводят 5 измерений в статическом режиме работы вихретокового дефектоскопа с ВТП карандашного типа с эффективным диаметром D менее 3 мм. Были получены значения, приведенные в таблице 6.
Рассчитывают среднеарифметическое значение измерений 
по формуле:
Проводят вычисление (hmax) и (hmin) с учетом погрешностей вихретокового дефектоскопа с ВТП карандашного типа с эффективным диаметром D менее 3 мм, установленных в диапазоне №4 «от 1,5 до 2,0 вкл.» по таблице 1, где (-δ)=46%; +δ=55%
Осуществляют дополнительное ранжирование в соответствии с таблицей 7.
Выполняется усл.3 (hMIN<hдоп<hMAX), соответственно трещины относят к категории «требует уточнения».
Для уточнения глубины трещин при том, что их плотность в колонии составила 2 единицы на см2, проводят 5 измерений электропотенциальным трещиномером в точках с максимальными показаниями вихретокового дефектоскопа, оснащенного вихретоковым преобразователем карандашного типа с эффективным диаметром D менее 3 мм. Были получены значения, приведенные в таблице 8.
Рассчитывают среднеарифметическое значение измерений 
по формуле:
Проводят вычисление (hmax) и (hmin) в диапазоне №3 «от 1,0 до 1,5 вкл.» с учетом погрешности электропотенциальных трещиномеров: (-δ)=35%; +δ=37%
Осуществляют контрольное ранжирование в соответствии с таблицей 9.
Выполняется усл.3 (hMIN<hдоп<hMAX), соответственно трещины относят к категории «требует уточнения», и дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.
Преимущества предлагаемого способа заключается в оптимизации технического диагностирования труб и повышении достоверности оценки глубины трещин на поверхности труб за счет комплексирования методов неразрушающего контроля. Как следствие, сокращаются затраты на контролируемую шлифовку труб при определении глубины дефектов КРН.
Достигнутый результат имеет существенное значение для оценки технического состояния крупногабаритных элементов и конструкций из ферримагнитных материалов в составе опасных производственных объектов, в частности магистральных нефтегазопроводов, для которых характерны дефектные участки с трещинами, образующихся по механизму КРН и имеющих различную морфологию развития по глубине, раскрытие и плотность расположения на поверхности труб. Кроме того, применение предлагаемого способа оценки глубины трещин на поверхности труб позволит сократить финансовые и временные затраты на техническое диагностирование при категорировании и отбраковке труб за счет снижения объемов работ по контролируемой шлифовке.
Claims (21)
- Способ оценки глубины трещин на поверхности труб, в котором на первом этапе оценки проводят оценку глубины трещин с использованием вихретокового дефектоскопа, оснащенного накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром более 10 мм, при этом сначала устанавливают динамический режим работы упомянутого вихретокового дефектоскопа и проводят с его помощью операции по обнаружению на поверхности труб дефектных участков, содержащих трещины, при этом в обнаруженном дефектном участке выделяют зоны с максимальными показаниями упомянутого вихретокового дефектоскопа, затем переводят упомянутый вихретоковый дефектоскоп в статический режим и с его помощью проводят измерения глубин трещин в упомянутых зонах, после чего осуществляют предварительное ранжирование в зависимости от вычисленных по формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin, которые сравнивают со значением допустимой глубины трещины hдоп,
-
-
- где
- - среднеарифметическое значение измерений глубин трещин, (+δ), (-δ) - установленные предельные погрешности измерений в диапазоне показаний, в который попадает
,
- hдоп - допустимая глубина трещины, определенная эксплуатационной документацией на трубу, при которой возможна ее дальнейшая эксплуатация по ее назначению,
- при этом в случае,
- если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, а трещины относят к категории «условно допустимо»,
- если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
- если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения»,
- затем на участке, на котором выявлены трещины, относящиеся к категории «требует уточнения», проводят магнитопорошковую дефектоскопию дефектного участка, по результатам которой визуально идентифицируют дефектные участки, на которых расположены колонии трещин, и фиксируют плотность расположения трещин в колониях относительно друг друга,
- после чего проводят второй этап оценки, на котором осуществляют измерения глубины трещин в упомянутых колониях, при этом упомянутые измерения проводят вихретоковым дефектоскопом, оснащенным накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм и работающим в статическом режиме, а затем осуществляют дополнительное ранжирование трещин, также как и на первом этапе оценки, в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin,
- при этом в случае,
- если hmax<hдоп, дальнейшую оценку не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,
- если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
- если hmin<hдоп<hmaх, трещины относят к категории «требует уточнения»,
- для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга более 4 единиц трещин на 1 см2, дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки, а для колоний трещин, отнесенных по результатам второго этапа оценки к категории «требует уточнения» при их плотности расположения в колониях относительно друг друга менее 4 единиц трещин на 1 см2, проводят третий этап оценки и измеряют глубину трещин с помощью электропотенциального трещиномера в точках колоний трещин, в которых на втором этапе оценки вихретоковый дефектоскоп, оснащенный накладным вихретоковым преобразователем с эффективным диаметром менее 3 мм, показал максимальные значения, и осуществляют контрольное ранжирование, в зависимости от вычисленных по упомянутым выше формулам (1) и (2) значений глубин трещин hmax и hmin по данным измерений электропотенциальным трещиномером,
- в случае,
- если hmax<hдоп, дальнейшую дефектоскопию не проводят, трубу продолжают эксплуатировать по назначению, трещины относят к категории «условно допустимо»,
- если hmin>hдоп, труба подлежит ремонту, трещины относят к категории «недопустимо»,
- если hmin<hдоп<hmax, трещины относят к категории «требует уточнения», и дальнейшую оценку глубины трещин осуществляют методом контролируемой шлифовки.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775659C1 true RU2775659C1 (ru) | 2022-07-06 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117665095A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-08 | 潍坊市计量测试所 | 一种基于机器视觉的无缝钢管检测方法及系统 |
| CN117740084A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-03-22 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 水冷板维修检测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3496458A (en) * | 1966-10-20 | 1970-02-17 | Donald Edgar Bromley | Method and apparatus for detecting and measuring cracks in metal structures |
| WO2011109869A1 (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Jrb Engineering Pty Ltd | Method and apparatus for magnetic crack depth prediction |
| RU2487344C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-07-10 | Алексей Дмитриевич Покровский | Способ контроля свойств объекта из электропроводящих материалов |
| RU2610350C1 (ru) * | 2015-11-03 | 2017-02-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники" | Способ вихретокового контроля |
| RU2664867C1 (ru) * | 2017-11-21 | 2018-08-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА-Российский технологический университет" | Способ вихретокового контроля |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3496458A (en) * | 1966-10-20 | 1970-02-17 | Donald Edgar Bromley | Method and apparatus for detecting and measuring cracks in metal structures |
| WO2011109869A1 (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-15 | Jrb Engineering Pty Ltd | Method and apparatus for magnetic crack depth prediction |
| RU2487344C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2013-07-10 | Алексей Дмитриевич Покровский | Способ контроля свойств объекта из электропроводящих материалов |
| RU2610350C1 (ru) * | 2015-11-03 | 2017-02-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники" | Способ вихретокового контроля |
| RU2664867C1 (ru) * | 2017-11-21 | 2018-08-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА-Российский технологический университет" | Способ вихретокового контроля |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117665095A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-08 | 潍坊市计量测试所 | 一种基于机器视觉的无缝钢管检测方法及系统 |
| CN117740084A (zh) * | 2024-02-21 | 2024-03-22 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 水冷板维修检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ditchburn et al. | NDT of welds: state of the art | |
| RU2299399C2 (ru) | Определение профиля поверхности объекта | |
| Lozev et al. | Evaluation of methods for detecting and monitoring of corrosion damage in risers | |
| JP5276497B2 (ja) | 配管溶接部の寿命評価方法 | |
| CN117235433B (zh) | 一种基于交流电磁场的金属表面裂纹定量评估方法 | |
| RU2775659C1 (ru) | Способ оценки глубины трещин на поверхности труб | |
| Volkova et al. | Device and methods for measuring of acoustic anisotropy and the residual stress in the main gas pipelines’ metal | |
| Habibalahi et al. | Forward to residual stress measurement by using pulsed eddy current technique | |
| JP2008151588A (ja) | 二層ベローズの欠陥評価方法及びこれに用いる渦流探傷装置 | |
| Al-Qadeeb | Tubing inspection using multiple NDT techniques | |
| Raude et al. | Stress corrosion cracking direct assessment of carbon steel pipeline using advanced eddy current array technology | |
| RU2585796C1 (ru) | Способ контроля качества изделий | |
| RU2653955C1 (ru) | Способ определение наличия и координат напряжений в околошовных зонах трубопроводов методом измерения скорости прохождения ультразвуковой волны | |
| Singh et al. | Eddy current measurement system evaluation for corrosion depth determination on cast aluminum aircraft structure | |
| Nanekar et al. | Nondestructive Evaluation of Corrosion: Case Studies I | |
| RU2664867C1 (ru) | Способ вихретокового контроля | |
| RU2793369C1 (ru) | Способ выявления растущих дефектов стенки трубы и сварных швов трубопроводов и ремонтных конструкций, установленных на трубопроводы | |
| Yee et al. | A reversing direct current potential drop system for detecting and sizing fatigue cracks along weld toes | |
| Kania et al. | Investigation and Assessment of Low-Frequency ERW Seam Imperfections by EMAT and CMFL ILI | |
| Camerini et al. | Eddy current system for clad pipe inspection | |
| Camerini et al. | Eddy Current System for Complex Geometry Inspection in High Speed Application | |
| Zulkipli et al. | The Evaluation for Accuracy of Non-Destructive Testing (NDT) in Ultrasonic Inspection on Mild Steel Material by Ultrasonic Testing Thickness Measurement (UTTM) | |
| Iskandar et al. | The Evaluation for Accuracy of Non-destructive Testing (NDT) in Ultrasonic Inspection on Stainless Steel Material by Ultrasonic Testing Thickness Measurement | |
| Lakshmi et al. | Quantitative NDE of aero engine turbine rotor blade—A case study | |
| Lutfallah et al. | Digital Generation of Eddy Current Testing (ECT) for Inspection of Surface and Near-Surface Defects |