СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ Российский патент 1998 года по МПК G01N29/04 G01N29/10 G01B15/02 G01B17/02 

Изобретение относится к газо- и нефтедобыче и транспортировке, а именно к методам неразрушающего контроля (НК) трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации.

В настоящее время существует несколько методов НК трубопроводов, среди них такие как магнитный и вихретоковый методы. Магнитный метод НК применяют для контроля изделий из ферромагнитных материалов, т.е. из материалов, которые способны существенно изменять свои магнитные характеристики под воздействием внешнего (намагничивающего) магнитного поля [1]. Вихретоковый метод основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля (см. Герасимов В.Г., Клюев В.В. и Шатерников В. Е. Методы и приборы вихретокового контроля промышленных изделий. М.: Энергоатомиздат, 1983, 242с.).

Известен также способ контроля трубопроводов в условиях эксплуатации, заключающийся в том, что установленные на поршневом элементе (передвигающемся в трубопроводе под воздействием потока текучей среды) преобразователи излучают импульсы ультразвуковых колебаний, принимают и регистрируют эхо-сигналы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей трубопровода, а также от поверхности дефектов, образовавшихся в трубопроводе [2].

Основным недостатком этого способа НК является его пониженная точность обнаружения продольных трещин, одного из наиболее опасных дефектов трубопроводов.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности обнаружения дефектов трубопроводов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе НК трубопроводов, заключающемся в том, что посредством установленных на поршневом элементе, расположенном в трубопроводе в текучей среде, преобразователей излучают прямой сигнал, например, импульсы ультразвуковых колебаний, принимают и регистрируют сигналы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей трубопровода, а также от поверхности дефектов, образовавшихся в трубопроводе, предложено излучение и прием сигналов осуществлять дважды, например, один раз для давления текучей среды перед поршнем, второй раз для давления текучей среды за поршнем, по разности сигналов выявлять наличие дефектов и определять их параметры.

На чертеже представлен трубопровод 1 с поршневым элементом 2, расположенным в потоке текучей среды и перемещающимся из зоны с большим давлением (p₁) в зону с меньшим давлением (p₂) среды. На поршневом элементе расположен блок излучения 1 и блок приема и регистрации 4 сигналов, составляющие, например, ультразвуковой импульсный толщиномер ДМ-2 фирмы Крауткрэмер (см. приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. / Под ред. В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 1986, с.228,277 - табл. 24).

Способ осуществляют следующим образом. На исследуемом участке (А) трубопровода излучение и прием сигналов, например, импульсов ультразвуковых колебаний осуществляют при одном давлении текучей среды, например, перед прохождением поршневого элемента (см. а), затем производят изменение давления на этом участке и повторяют излучение и прием сигналов на том же участке трубопровода уже при другом давлении текучей среды, например, после прохождения поршневого элемента (см. б). Далее определяют разность между измеренными при разных давлениях величинами, характеризующими состояние трубопровода, (например, компонентами перемещений его поверхности) и по величине этой разницы судят о наличии дефектов в трубопроводе и определяют их параметры.

Проверка предложенного способа на лабораторной установке показала надежность и точность выявления дефектов независимо от их ориентации. Проверка осуществлена с использованием голографической интерферометрии.

Использование: газо- и нефтедобыча и транспортировка и методы неразрушающего контроля трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации. Сущность изобретения: посредством установленных на поршневом элементе, расположенном в трубопроводе в текучей среде, преобразователей излучают прямой сигнал, принимают и регистрируют сигналы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей трубопровода, а также от поверхности дефектов, образовавшихся в трубопроводе. Излучение и прием сигналов осуществляют дважды, например, один раз для давления текучей среды перед поршнем, второй раз для давления текучей среды за поршнем, по разнице сигналов выявляют наличие дефектов и определяют их параметры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ неразрушающего контроля трубопроводов, заключающийся в том, что посредством установленных на поршневом элементе, расположенном в трубопроводе в текучей среде, преобразователей излучают сигнал, принимают отраженные от внутренней и внешней поверхностей трубопровода и от дефектов сигналы и регистрируют их, отличающийся тем, что излучение и прием сигналов осуществляют дважды, при различных давлениях текучей среды в контролируемом участке трубопровода, а о наличии дефектов и их параметрах судят по разности зарегистрированных сигналов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что различные значения давления создают изменением положения поршня до или после контролируемой зоны по направлению течения среды в трубопроводе.