SU905764A1 - Способ контрол состо ни трубопроводов в процессе эксплуатации - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к физическим методом контрол  материалов и изделий и может быть использовано дл  контрол  состо ни  функционирующих трубопроводов, теплообменников и других полых металлических коммуникаций.

Известен способ контрол  трубопроводов , заключающийс  в том, что трубопровод включают в гальваническую цепь электрического тока и регистрируют параметры магнитного пол , созданного этим трубопроводом вдоль его трассы Jl1.

Однако в устройствах дл  реализации этого способа требуютс  контактные средства дл  включени  трубопровода в гальваническую цепь электри-. ческого тока, что в р де случаев не представл етс  возможным. Кроме того, преобразователи, установленные вдоль трассы трубопровода на некотором рассто нии от него, регистрируют общий характер функции распределени  магнитного пол  вдоль его трассы, что

исключает возможность обнаружени  некоторых локальных дефектов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ контрол  состо ни  трубопроводов в процессе эксплуатации, заключающийс  в том, что один из участков электрически замкнутых трубопроводов охватывают посредством индуктивного возбудител  с замкнутым магнитопрово10 дом и по действию создаваемых таким образом продольных контуров тока в трубопроводах суд т об их состо нии 2.

Дл  данного способа характерна

15 недостаточна  достоверность контрол , так как он производитс  по результатам нагрева трубопровода протекающим по нему током. Таким образом, получают только интегральную оценку его

20 состо ни  без фиксировани  координат дефектов.

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол .

Цель достигаетс  тем, что согласно способу по крайней мере вдоль одного из контуров тока по периметру трубопровода преобразовывают взаимодействие последнего с этим контуром в электрические сигналы и регистрируют их параметры.

Кроме того, на поверхность трубопроводов нанос т слой вещества, содержащего жидкокристаллические компоненты , и по их параметрам суд т о состо нии трубопроводов.

В ферромагнитных трубопроводах дополнительно регистрируют магнитные

Кроме того, дополнительно регистрируют сигналы акустической эмиссии.

На чертеже представлено устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа контрол  состо ни  трубопроводов в процессе эксплуатации.

Устройство состоит из генератора переменного тока 1, индуктивного возбудител , выполненного в виде возбуждающей катушки индуктивности 2 на замкнутом магнитопроводе 3i ох ватываю еМ участок трубопровода, системы Ц первичных измерительных преобразователей, чувствительных по меньшей мере к одному из параметров электромагнитного пол , системы 5 первичных измерительных преобразователей , чувствительных; по меньшей мере к одному из пара ютров механических колебаний, и системы 6 первичных измерительных преобразователей , чувствительных по меньшей мере к одному из параметров сигнала акус тической эмиссии. Преобразователи системы - 6 распределены по длине трубопровода 7 и по его периметру, концентриру сь, например, на участках с повышенной концентрацией механических напр жений (гибах, сварных швах и т.д.). Первичные преобразователи систем 5 и 6 соединены с помощью nViHMH св зи 8 с блоком обработки сигналов 9 св занным с блоком преобразовани  и накоплени  информации 10, соединенного с блоком представлени  информации. Участок 12 особо ответственного назначени  трубопровода 7 содержит поверхностный слой 13 из вещества, содержащего жидкокристаллические компоненты, чувствительные по меньшей мере к од ному из параметров электромагнитного пол . Генератор 1 переменного тока посредством индуктивного возбудител  создает переменное магнитное поле, которое охватывает участок трубопровода так, что магнитные силовые линии его лежат в плоскост х,

перпендикул рных оси трубопровода. Так как трубопровод электрически замкнут, например, сваренной с ним плитой k, то в нем возникает продольный контур тока. Взаимодействие

этого контура с трубопроводом выражаетс  в определенном распределении магнитного пол  по периметру трубопровода вдоль контура тока. Электромагнитный характер этого взаимодействи  обуславливает также по вление сигналов акустической эмиссии (Пинчэффект , магнитных шумов (в ферромагнитных трубопроводах) и определенное излучение сло  13.

В качестве преобразователей, чувствительных к параметрам магнитного пол , в системе k могут использоватьс  катушки индуктивности, магниторезисторы , феррозонды и т.д.

Сигналы с первичных преобразователей поступают по линии св зи 8 на вход блока обработки сигналов 9, откуда поступают в блок преобразовани  и накоплени  информации 10. Полученна  информаци  о качестве трубопровода выводитс  с помощью блока представлени  информации 11. Наличие блока преобразовани  и накоплени  информации ТО позвол ет получать

информацию о функции распределени  измер емых параметров, а также об изнюнени х этой функции во времени, что дополнительно повышает надежность контрол . Надежность контрол 

может быть повышена при наличии возможности установки преобразователей системы , чувствительных- к магнитному полю трубопровода, так как при этом величина сигнала этих преобразователей будет зависеть только от неоднородности формы и электрофизических свойств в соответствующем сечении трубопровода. Это объ сн етс  тем, что при круговой симметрии трубы магнитное поле внутри его внутренней полости отсутствует, так как токи протекают вдоль этой трубы.

При контроле объектов, контур которых образует коаксиальную систему или ее часть, надежность контрол  внешнего трубопровода- может быть повышена путем изменени  функции распределени  параметров электромагнитного ПОЛЯ с помощью преобразователей , установленных у поверхности внешнего трубопровода. В этом случае , в силу того, что магнитное поле вокруг внешней трубы, вхоД щей в коаксиальную систему, будет возникать лишь при наличии в ней неоднородностей , подлежащих вы влению, сигнал указанных преобразователей зависит только от наличи  неоднородностей и не измен етс  при перемещени х преобразователей относительно трубопровода без неоднородностей

Дл  более томной оценки параметров дефектов по функци м распределени  napaMejpoB электромагнитного пол  целесообразно использовать многочастотный генератор, возбужда  в объекте контрол  токи различных частот; распредел ющихс  по толщине трубопровода с различной глубиной проникновени .

На участке 12 особенно ответственного назначени  при изменений параметров электромагнитного пол  измен етс  окраска сло  13 вещества, содержащего жидкокристаллические . компоненты, что может регистрировать с  визуально или с помощью телекамеры .

Дополнительное повышение надежности контрол  достигаетс  за счет того, что с помощью преобразователей системы 5 и 6 соответственно регистрируют параметры механических колебаний трубопровода и волн акустической эмиссии в нем, вызванных электромагнитным взаимодействием с возбуждающим магнитным полем. Полученные сигналы передаютс  и обрабаты ваютс  аналогично.

Кроме того, при контроле ферромагнитных трубопроводов, а также трубопроводов из композитных материалов содержащих ферромагнитные компоненты , например, в сварных швах, с помощью Преобразователей системы k, чувствительных к параметрам магнитного пол , могут регистрироватьс  и скачки Баркгаузена, сигналы о которых обрабатываютс  аналогично.Это позвол ет дополнительно повысить надежность контрол  трубопроводов, так как магнитные шумы (скачки Баркгаузена ) весьма чувствительны к изменени м структуры ферромагнитных материалов .

Claims (3)

1.Способ контрол  состо ни  трубопроводов в процессе эксплуатации, заключающийс  в том, что один из участков электрически замкнутых трубопроводов охватывают посредством индуктивного возбудител  с замкнутым магнитопроводом и по действию создаваемых таким образом продольных контуров тока в трубопроводах суд т об их состо нии, отличаю щ и и с   тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , по крайней мере вдоль одного из коитуро.в тока по периметру трубопровода преобразовывают взаимодействие последнего с этим контуром в электрические сигналы и регистрируют их параметры

2.Способ по п. 1, о т л и .чающийс  тем, что на поверхность трубопроводов нанос т слой вещества, содержащего жидкокристаллические компоненты, и по их параметрам суд т о состо нии трубопровоДОВо

3.Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийс  тем, что в ферромагнитных трубопроводах дополнительно регистрируют магнитные шумы.

k. Способ попп. 1 и 2, о т л ичающийс   тем, что дополнительно регистрируют сигналы акустической эмиссии.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР о ,кл. G 01 J 3/08, ISt.

2.Авторское свидетельство СССР , кл. G 01 N 17/00, 1971 (прототип).