Система контроля целостности трубопроводов

Трубопроводы — ­ это артерии промышленности. Их классифицируют по разным признакам, например, в зависимости от предназначения выделяют:

•  магистральные трубопроводы, которые, к примеру, транспортируют кровь Земли от места добычи до места переработки и/или потребления (нефтегазовая область);
• технологические трубопроводы, которые соединяют предприятия и используются для транспортировки различного сырья, газа, жидкостей и т.п.
• дюкеры — участки трубопроводов, прокладываемые по местности определённого характера, и тонели, которые служат вместилищем для тепло- и электросетей, а так же других видов трубопроводных путей.

Этапы контроля трубопроводов

Трубопроводный транспорт нуждается в постоянном технологическом обслуживании для обеспечения безопасной эксплуатации и определённого уровня качества.

Ввиду этого появился специальный термин — “контроль трубопроводов”, который является системным понятием и включает в себя:

• входной контроль металла труб и трубных заготовок, а так же всех сопутствующих деталей;
• проверку квалификации сварщиков;
• визуально-измерительный контроль, который проводится процессе сварки-сборки, обмер сварных швов (дополнительно обмеряются макрошлифы сварных швов, которые выполнены двусторонней сваркой под флюсом);
• контроль качества изоляции трубопроводов, коррозии и герметичности;
• неразрушающий контроль для проверки сварных соединений;
• так же проводятся механические испытания в случае сварки вращающейся дугой, стыковой контактной сварки с оплавлением, паянных соединений.

Термин “контроль трубопроводов” употребляется в разных значениях, он может означать и совокупность всех вышеописанных действий, и каждый пункт в отдельности. Каждый раз его следует трактовать в зависимости от контекста.

Каждый этап контроля качества трубопроводных путей является многоступенчатым процессом. Например, контроль качества металла включает проверку сопроводительных документов, маркировки, тары и упаковки, размеров, состояния поверхности, структуры и состава.

Для каждого этапа используются специальная аппаратура, к примеру, при контроле изоляции трубопроводов, который осуществляется во время сборки под сварку, а так же уже в процессе работы трубопроводного транспорта и представляет собой проверку качества нанесения изоляционного слоя, его целостность, толщину и сплошность, применяют толщинометры покрытий, электроискровые дефектоскопы, адгезиметры и др.

Неразрушающий контроль сварных швов трубопроводов

Необходима так же постоянная проверка на предмет целостности и отсутствия дефектов сварных швов трубопроводов, которые приводят к ухудшению эксплуатационных показателей, герметичности, сплошности и т.д. Выделяют следующие типы дефектов.

Наружные (поверхностные и подповерхностные, которые залегают на глубине 2-3 мм) — наплывы, поры, выходящие на поверхность, прожоги и т.д.

Внутренние (глубинные) — поры и трещины, которые не выходят на поверхность металла, различные включения, непровары, несплавления и т.д.

Для выявления определённого типа дефектов подходят различные методы, именного поэтому неразрушающий контроль сварных соединений (далее НК) — это всегда комплексный подход, который сочетает в себе несколько видов НК.

Согласно ГОСТ 18353-79 в зависимости от специфики используемого индикатора (магнитное поле, рентгеновское излучение, проникающие вещества), выделяют следующие методы неразрушающего контроля:

1. Методы, позволяющие выявлять наружные дефекты.
   • Магнитный (магнитопорошковый метод). Реализуется благодаря эффектам магнетизма. На намагниченный объект исследования наносится специальная суспензия, которая обазует определённые структуры в местах дефектов. Этот метод работает только для выявления наружных дефектов металла: трещин, кратеров, наплывов, прожогов и т.п.
   • Вихретоковый.  В объекте возбуждаются вихревые токи, благодаря, к примеру, индукционной катушке.  На основе взаимодействия электромагнитного поля катушки и индуцированного тока объекта делаются выводы о состоянии металла. Метод позволяет выявлять поверхностные дефекты, а так же дефекты, залегающие на глубине 2-3 мм. Помимо этого, при помощи вихревого контроль можно получить информацию о структуре металла, его размерах и составе.
   • Оптический. Используется оптическое излучение (волны, длиной от 10-5 до 10-3 мкм). Есть одно но — для обнаружения не только поверхностных, но и внутренних дефектов метод используется только применительно к прозрачным объектам, т.е. в случае контроля качества сварных стыков трубопроводов он работает только для выявления наружных дефектов.
   • Проникающими веществами. Подходит исключительно для выявления внешних поверхностных или же сквозных дефектов. На подготовленную поверхность наносится индикаторная жидкость (пенетрат), которая проникает в трещины и задерживается там; локализация дефектов происходит после нанесения проявителя визуальным осмотром либо при помощи специальных преобразователей.
2. Методы, позволяющие выявлять глубинные дефекты.
   • Электрический. Реализуется на основе взаимодействия электрического поля с объектом исследования, либо на анализе электрического поля, возникающего в объекте. Например, при приложении электрического напряжения на объект в местах дефекта регистрируется падение напряжения, которое поможет рассказать о характере и размерах повреждений.
   • Радиоволновой. Применяется для объектов, пропускающих радиоволны. Информацию о дефектах получают путём фиксации изменения показателей электромагнитных волн, взаимодействующих со сварным швом.
   • Тепловой. Для поиска дефектов используется активный вид теплового контроля, при котором объект исследования подвергается тепловому излучению, которое передаётся на регистрирурющий прибор. Повышенная/пониженная температура в определённых местах шва говорит о наличии в них дефектов. Применяется для выявления нарушения сплошности в сварном шве (пор, расслоений, шлаковых включений), а так же для локализации проблемных мест в его структуре и некоторых свойствах физико-химического характера.
   • Радиационный (радиографический). Радиационное излучение проникает сквозь предмет, при этом в местах дефектов поглощение лучей выше, и поэтому на специальной плёнке они проявятся светлыми пятнами. Существует несколько подвидов этого метода, самые распространённые из которых рентгенографический контроль, рентгеноскопия и метод гамма-излучения. Этот вид неразрушающего контроля практически универсальный, он позволяет отследить дефекты по всей толщине шва, даёт представление об их характере, размерах и местоположении. Радиографический контроль применяется, как правило, для просвечивания 5-10% шва, кроме отдельных случаев, в которых проверка этим методом доходит до 100% длины шва. Классификация дефектов сварных швов по ГОСТу 23055-78 составлена на основе радиографического метода. Наша компания специализируется на рентгенографическом методе контроля, являясь одним из лидеров на Российском рынке радиографии. Рентгеновские аппараты нашего производства могут применяться в суровых климатических условиях Крайнего Севера (модификации “С”), на труднодоступных участках трубопроводов, на АЭС.
   • Акустический. Инфразвуковые, звуковые или ультразвуковые волны действуют на объект либо возбуждаются в объекте. С их помощью можно выявить малейшие повреждения металла трубопровода, так же этот метод подменяет радиографический при исследовании, например, угловых стыков трубопроводов.

Так же выделяют визуально-измерительный контроль, при котором проверяются размер и форма швов при помощи специальных шаблонов, а так же наличие каких-либо внешних дефектов, например, наплывов.

За сим краткий обзор о том, что же такое есть контроль трубопроводов, мы завершаем, в следующих статьях рассмотрим более подробно методы неразрушающего контроля сварных соединений, отдельно — радиоаграфию и оборудование, которое для этого используется.

Термины

• Неразрушающий контроль (НК) — методы контроля качества изделий, при котором не происходит нарушения их целостности.
• Входной контроль — проверка документации, качества труб, и сопутствующего оборудования до того как начался процесс строительства трубопроводных путей.
• Макрошлиф — вырезанный и отшлифованный образец сварного шва.

Двухсторонняя сварка — сварка, при которой шов выполняется с двух сторон соединеиния труб. Она чревата своими специфичными дефектами, которые могут возникнуть в металле, например, газовыми раковинами.

Поэтому сварные стыки, выполненные этим видом сварки проверяются дополнительно по макрошлифам.

Сплошность — непрерывность металла трубы/сварного шва без пустот.

Система контроля целостности трубопроводов McMiller ProActive

Сохранить описание

• Описание
• Отзывы
• Обсуждение

Здравствуйте! Меня зовут Константин Ткачёв. Я руководитель отдела «Поиск и диагностика подземных коммуникаций».

Готов ответить на все ваши вопросы по товару «McMiller ProActive». Напишите или позвоните мне, если вам нужна консультация или вы хотите оформить заказ.

Спасибо, что решили поделиться опытом! Ваш отзыв будет опубликован после проверки модератором.

https://www.pergam.ru/catalog/underground/pipeline_integrity/ProActive.htm?get_opinions=1 https://www.pergam.ru/catalog/underground/pipeline_integrity/ProActive.htm?get_discussions=1

Производим интеллектуальные системы контроля и диагностики для нефтегазового сектора, промышленных предприятий, силовых ведомств и объектов здравоохранения. Решаем задачи любой сложности в области промышленной безопасности. Вы ставите задачу — мы предлагаем решение и подбираем оборудование, подходящее именно вам.

Подробнее

Сертифицированный сервисный центр ПЕРГАМ в 2016 году отметил 20-летний юбилей. За это время мы накопили солидный практический опыт по обслуживанию, ремонту, калибровке, интеграции и поверке оборудования.  Совершив  покупку оборудования в нашем интернет-магазине, вы приобретете в лице ПЕРГАМ надёжного партнера, всегда готового предоставить квалифицированную поддержку.

Подробнее

Под брендом ПЕРГАМ произведено более 30 моделей приборов неразрушающего контроля, некоторые из которых уникальны и не имеют аналогов в России. Программное обеспечение для диагностического оборудования нашего производства пишут программисты компании в партнёрстве с научно-исследовательским институтом.

Подробнее

Научим использовать функционал и возможности приобретённого оборудования на всё 100%. Компания ПЕРГАМ проводит обучение специалистов в собственном учебном центре, на территории заказчика и в зарубежных учебных центрах фирм-производителей (в Швеции, США, Ирландии, Великобритании, Германии, Италии, Франции, Австрии, Швейцарии и Израиле).

Подробнее

ПЕРГАМ — постоянный участник крупных международных выставок и конференций. В 2007 году мы были признаны самым привлекательным работодателем отрасли. В 2013-м получили почётное звание — компания-резидент Сколково.

Подробнее

Поставляемое нами промышленное оборудование имеет международные сертификаты соответствия. в России мы проводим сертификацию по РОСТЕСТ. Сертификаты и свидетельства об утверждении средств измерений смотрите в соответствующем разделе и в карточках товаров.

Подробнее

В Пергам работают 137 человек в 13 филиалах по всему миру. Уникальное оборудование и разработки компании внедрены и успешно работают по всему земному шару. Центральное европейское представительство находится в Цюрихе, который является координационным центром офисов в Италии и США.

Подробнее

Устройство контроля целостности и сечения трубопровода

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, в частности к эксплуатации трубопроводов, и предназначена для выявления мест сужений проходного сечения, состояния (отсутствия) внутренних покрытий, несанкционированных врезок в трубопровод, негерметичности (утечек). Также относится к измерительной технике и может быть использована при испытании строящихся трубопроводов для целей определения дефектов внутреннего покрытия и их позиционирования на трубопроводе.

• В основу полезной модели положена задача улучшения качества внутренней поверхности трубопровода и повышения качества эксплуатации путем диагностики внутреннего сечения трубопровода на наличие дефектов
• — сужений проходного сечения, отложений, изменений диаметра трубы, наличие несанкционированных врезок, утечек, наличие участков без внутреннего антикоррозионного покрытия.
• Поставленная задача решается устройством контроля целостности и площади сечения трубопровода, состоящим из трубопровода, заглушки, манометра, поршня, центробежного насосного агрегата. При первом варианте диагностирования дополнительно имеются уплотнитель на заглушке и барабан с проволокой и регистратором расхода проволоки, а при втором варианте
• — сигнализатор местонахождения и прибор глобального позиционирования.

В заявленном техническом решении поршень выполнен упругоде-формируемым, причем его рабочий диаметр соответствует внутреннему диаметру трубопровода, а герметизируют кольцевую полость на торце трубопровода заглушкой с уплотнителем. Для закачки жидкости в диагностируемый трубопровод врезают патрубок.

Диагностирование трубопровода выполняется путем пропуска упру-годеформируемого поршня в трубопроводе под давлением, при этом работа центробежного насосного агрегата происходит с постоянным оборотом двигателя

и при фиксированном положении выкидной задвижки. За счет изменения давления в большую или меньшую сторону и с привязкой этих скачков давления по длине трубопровода определяются аномалии внутреннего сечения трубопровода. Увеличение давления указывает на место сужения проходного сечения трубопровода (наличие отложений, деформация внутреннего покрытия и т.д.

), а уменьшение на увеличение диаметра трубы, отсутствие внутреннего покрытия, наличие врезок или утечек. По величине перепада давления определяются размеры аномалий. При втором варианте возможно диагностирование трубопровода любой протяженности.

Необходимо отметить, что установка, принятая за прототип, определяет негерметичности трубопровода только на небольших протяженностях.

1. Использование данной полезной модели позволит определять местоположение дефектов трубопроводов, проводить их предупредительные ремонты, что в свою очередь приведет к снижению эксплуатационных расходов, затрат на электроэнергию за счет ликвидации сужающих участков трубопровода, количества отказов, потерь транспортируемой жидкости за счет нахождения несанкционированных мест врезок и утечек, а также позволит соблюдать требования охраны окружающей среды.
2. Контроль целостности и сечения трубопровода осуществляется неразрушающим методом, без проведения земляных работ и нарушения целостности трубы.
3. Положительными сторонами данного устройства являются простота конструкции, возможность использования существующего оборудования, малые эксплуатационные затраты, так как устройство контроля целостности и сечения трубопровода изготавливается из материалов совместимых с транспортируемой средой и широко используется в нефтехимической и нефтегазовой промышленности.
4. В предлагаемой полезной модели объединены многие возможности вышеперечисленных устройств и при работе с данным устройством не требуется высокой квалификации обслуживающего персонала.

Устройство контроля целостности и сечения трубопровода позволяет обеспечить надежность определения дефектных участков, на которых могут произойти отказы трубопровода. Оно не только регистрирует наличие дефектного участка, но и определяет его конкретное местоположение и характер дефекта.

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, в частности к эксплуатации трубопроводов, и предназначена для выявления мест сужений проходного сечения, состояния (отсутствия) внутренних покрытий, несанкционированных врезок в трубопровод, негерметичности (утечек). Также относится к измерительной технике и может быть использована при испытании строящихся трубопроводов для целей определения дефектов внутреннего покрытия и их позиционирования на трубопроводе.

Предпосылки для создания полезной модели.

Анализ существующего уровня техники в данной области показал следующее.

Известно устройство для выявления, определения размеров и регистрации местонахождения выступающих внутрь дефектов и препятствий в трубопроводе (патент РФ №2148205 «Устройство для выявления и регистрации местонахождения выступающих внутрь дефектов и препятствий в трубопроводе», кл. F17D 5/00).

Устройство содержит герметичный контейнер, установленный в корпусе, на котором закреплены эластичные манжеты, полностью перекрывающие внутреннее сечение трубопровода, последовательно соединенные датчики пути и размещенный внутри контейнера электронный блок, неподвижная часть которого закреплена на корпусе устройства, а подвижная часть установлена на сменном диске, шарнирно закрепленном на корпусе устройства соосно с манжетами.

Недостатком этого устройства является то, что оно направлено на выявление на внутренней поверхности трубопроводов только выступающих внутрь дефектов, а также сложность конструкции и невозможность исследования трубопроводов небольших диаметров.

Известно также устройство для измерения и неразрушающего контроля материала трубопровода (патент РФ №2139468 «Устройство для измерения и неразрушающего контроля материала трубопровода», кл. F17D 5/00, G01N 29/00, 27/87).

Устройство для измерения и неразрушающего контроля материала трубопровода содержит цилиндрический носитель датчиков, расположенных по его окружной периферии, герметичный корпус, шарнирно соединенный с носителем и несущий соединенные с датчиками средства для обработки информации, а также блок питания.

В зависимости от постановки задачи используются датчики различного типа, электрооптические, ультразвуковые и т.п.

Недостатками данного устройства являются сложность оборудования, сложность обслуживания и эксплуатации, невозможность диагностирования трубопроводов небольших диаметров.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является, принятый нами в качестве прототипа способ определения местоположения дефекта покрытия внутренней поверхности трубопровода путем помещения гибкой кольцевой камеры в контролируемый трубопровод, с последующим заполнением ее воздухом, через центр которой пропущен трос, охватывающий камеру по дуге 180, и одним концом закрепленный в начале трубопровода, другим концом намотанный на барабан лебедки, имеющий датчик оборотов (патент РФ №2164321 «Способ определения дефекта трубопровода», кл. F17D 5/00). Реализация задачи достигается тем, что предварительно создают постоянное испытательное давление в полости между началом трубопровода и кольцевой камерой, под действием которого перемещают кольцевую камеру по трубопроводу с заданной скоростью и по величине изменения испытательного давления определяют местоположение и количественные параметры дефектов.

Недостатком этого способа является ограниченность возможности определения дефектов (регистрируются только в виде сквозного отверстия,

щели, отвода и т.п.), а также ограниченность длины испытуемого трубопровода из-за тяжести троса.

В основу полезной модели положена задача улучшения качества внутренней поверхности трубопровода и повышения качества эксплуатации путем диагностики внутреннего сечения трубопровода на наличие дефектов — сужение, наличие отложений, увеличение диаметра трубы, наличие мест врезок, порывов, наличие участков труб без внутреннего антикоррозионного покрытия («черных» вставок).

Поставленная задача решается устройством контроля целостности и сечения трубопровода, состоящим из трубопровода, заглушки, манометра, поршня, центробежного насосного агрегата.

При первом варианте диагностирования дополнительно имеются уплотнитель на заглушке и барабан с проволокой и регистратором расхода проволоки, а при втором варианте — сигнализатор местонахождения и прибор глобального позиционирования.

В заявленном техническом решении поршень выполнен упругодеформируемым, причем его рабочий диаметр соответствует внутреннему диаметру трубопровода, а герметизируют кольцевую полость на торце трубопровода заглушкой с уплотнителем. Для закачки жидкости в диагностируемый трубопровод врезают патрубок.

Диагностирование трубопровода выполняется путем пропуска упру-годеформируемого поршня в трубопроводе под давлением, при этом работа центробежного насосного агрегата происходит с постоянным оборотом двигателя и при фиксированном положении выкидной задвижки.

За счет изменения давления в большую или меньшую сторону и с привязкой этих скачков давления по длине трубопровода определяются аномалии внутреннего сечения трубопровода. Увеличение давления указывает на место сужения проходного сечения трубопровода (наличие отложений, деформация внутреннего покрытия и т.д.

) а уменьшение на увеличение диаметра трубы, отсутствие внутреннего покрытия, наличие несанкционированных врезок или утечек. По величине перепада давления определяются размеры аномалий. При втором

варианте возможно диагностирование трубопровода любой протяженности. Необходимо отметить, что установка, принятая за прототип, определяет негерметичности трубопровода только на небольших протяженностях.

• Заявленное техническое решение поясняется чертежами, где на:
• — фиг.1 представлено устройство для контроля целостности и сечения трубопровода с привязкой аномалий по длине трубопровода с помощью проволоки -1 вариант:
• — 1 — трубопровод;
• — 2- упругодеформируемый поршень;
• — 3 — заглушка;
• — 4 — полость трубопровода;
• — 5 — патрубок;
• — 6 — манометр;
• — 7 — уплотнитель;
• — 8 — барабан с лебедкой;
• — 9 — регистратор расхода проволоки;
• — 10 — проволока.
• — фиг.2 представлено устройство для контроля целостности и сечения трубопровода с привязкой аномалий по длине трубопровода с помощью сигнализатора местонахождения — II вариант:
• — 1 — трубопровод;
• — 2 — упругодеформируемый поршень;
• — 3 — заглушка;
• — 4 — полость трубопровода;
• — 5 — патрубок;
• — 6 — манометр;

— 11 — сигнализатор местонахождения. Для привязки скачков давления к длине трубопровода используются следующие два варианта.

При I варианте используется оборудование для исследования скважин (или аналогичное) в которое входит барабан с проволокой, регистратор расхода проволоки и уплотнитель (лубрикатор).

Упругодеформируемый поршень скрепляется с проволокой и через уплотнитель (лубрикатор) устанавливается в трубопровод.

С движением упругодеформируемого поршня призводится расход проволоки, который фиксируется регистратором и привязывается к показаниям манометра.

При II варианте к упругодеформируемому поршню крепится сигнализатор местонахождения. Места и участки трубопровода с дефектами определяются прибором глобального позиционирования по показаниям манометра и сигнализатора местонахождения. Данное устройство автономно и мобильно, позволяет диагностировать трубопроводы любых диаметров и протяженности.

Предлагаемое устройство для контроля целостности и сечения трубопровода с привязкой аномалий по длине трубопровода работает следующим образом:

I вариант:

В диагностируемый трубопровод 1 помещают упругодеформируемый поршень 2, с диаметром, соответствующим внутреннему диаметру трубопровода 1, закрепленный на проволоке 10.

Проволока 10 пропущена через уплотнитель 7 в заглушке 3 и намотана другим концом на барабан лебедки 8, на котором имеется регистратор расхода проволоки 9.

На конец трубопровода 1 при малом диаметре трубопровода 1 врезают дополнительный патрубок 5 для закачки жидкости, а при больших диаметрах труб, патрубок 5 врезают в заглушку 3 с уплотнителем 7. На патрубке 5 устанавливают манометр 6.

Упругодеформируемый поршень 2 помещают в начало трубопровода 1. С помощью центробежного насосного агрегата (на фиг.

не указан) в полость 4 трубопровода 1, образованную упругодеформируемым поршнем 2 и заглушкой 3 подают жидкость с постоянным оборотом двигателя и при одном (фиксированном) положении выкидной задвижки (на фиг.

не указаны).

Поток жидкости должен обеспечить равномерное движение упругодеформируемого поршня 2.

При движении упругодеформируемого поршня 2 в трубопроводе 1 на местах сужений или препятствий манометром 6 будет зафиксировано увеличение давления, а в местах увеличения диаметра трубопровода 1 (отсутствия внутреннего покрытия), несанкционированных врезок и утечек будет зафиксировано падение давления. По регистратору расхода проволоки 9 определяют местоположение и длину аномального участка. По величине и характеру изменения давления оценивают вид дефекта и его характеристики.

II вариант:

В диагностируемый трубопровод 1 помещают упругодеформируемый поршень 2, с диаметром, соответствующим внутреннему диаметру трубопровода 1, закрепленный с сигнализатором местонахождения 11. На заглушке 3 в начале трубопровода 1 врезают патрубок 5 для закачки жидкости. На патрубке 5 устанавливают манометр 6.

Упругодеформируемый поршень 2 помещают в начало трубопровода 1. С помощью центробежного насосного агрегата (на фиг.

не указан) в полость 4 трубопровода 1, образованную упругодеформируемым поршнем 2 и заглушкой 3 подают жидкость с постоянным оборотом двигателя и при одном (фиксированном) положении выкидной задвижки (на фиг.

не указаны). Поток жидкости должен обеспечить равномерное движение упругодеформируемого поршня 2.

При движении упругодеформируемого поршня 2 в трубопроводе 1 на местах сужений или препятствий манометром 6 будет зафиксировано увеличение давления, а в местах увеличения диаметра трубопровода 1, несанкционированных врезок и утечек будет зафиксировано падение давления. По сигнализатору местонахождения 11 через систему спутниковой навигации GPRS (на фиг. не указан) определяют местоположение и длину аномального участка в соответствии с изменениями давления на манометре 6, а по величине падения

1. или увеличения давления относительно давления в трубопроводе 1 на участках без аномалий, определяют вид и характеристики дефекта.
2. Использование данной полезной модели позволит определять местоположение дефектов трубопроводов, проводить их предупредительные ремонты, что в свою очередь приведет к снижению эксплуатационных расходов, затрат на электроэнергию за счет ликвидации сужающих участков трубопровода, количества отказов, потерь транспортируемой жидкости за счет нахождения несанкционированных мест врезок и утечек, а также позволит соблюдать требования охраны окружающей среды.
3. Контроль целостности и сечения трубопровода осуществляется неразрушающим методом, без проведения земляных работ и нарушения целостности трубы.
4. Положительными сторонами данного устройства являются простота конструкции, возможность использования существующего оборудования, малые эксплуатационные затраты, так как устройство контроля целостности и сечения трубопровода изготавливается из материалов совместимых с транспортируемой средой и широко используется в нефтехимической и нефтегазовой промышленности.
5. В предлагаемой полезной модели объединены многие возможности вышеперечисленных устройств и при работе с данным устройством не требуется высокой квалификации обслуживающего персонала.

Устройство контроля целостности и сечения трубопровода позволяет обеспечить надежность определения дефектных участков, на которых могут произойти отказы трубопровода. Оно не только регистрирует наличие дефектного участка, но и определяет его конкретное местоположение и характер дефекта.

Устройство контроля целостности и сечения трубопровода, включающее трубопровод и состоящее из манометра, поршня, центробежного насосного агрегата, заглушки с уплотнителем, барабана с проволокой, регистратора расхода проволоки или сигнализатора местонахождения и прибора глобального позиционирования, отличающееся тем, что поршень выполнен упругодеформируемым, причем его рабочий диаметр соответствует внутреннему диаметру трубопровода, при этом для закачки жидкости в диагностируемый трубопровод врезают патрубок, контроль изменения давления производится в герметичной полости, образованной между упругодеформируемым поршнем и заглушкой с уплотнителем на торце трубопровода, а работа центробежного насосного агрегата происходит при постоянных оборотах двигателя и при фиксированном положении выкидной задвижки.

Неразрушающий контроль трубопроводов: методы проведения, важность процедуры, этапы, необходимые устройства, внутренние дефекты

Трубопроводы – это магистрали, состоящие из большого количества труб, соединенные между собой сваркой. Последняя может быть проведена некачественно, что повлечет за собой непоправимые последствия – разрыв сварного шва. Поэтому до передачи трубной магистрали в эксплуатацию проводят неразрушающий контроль трубопроводов.

Насколько важно проводить контроль качества

Трубные магистральные конструкции подвергаются серьезным нагрузкам, как изнутри, так и снаружи. Поэтому контролю качества сварных швов уделяется особое внимание.

Процесс сварки связан с высокой температурой, которая расплавляет металл труб. Именно в это время изменяется их структура. Если не соблюдать технику сварочного процесса, то после охлаждения внутри шва образуются дефекты. Сварной металл становится неоднородным.

Разновидности дефектов:

1. Внешние. Хорошо видны на поверхности шва. К этой категории также относятся те изъяны, которые располагаются внутри металла на глубине не более 2 мм.
2. Внутренние, они же глубинные. Располагаются глубже, чем на 2 мм.

Дефекты стыков трубопроводов имеют разную форму и расположение. Среди них есть изъяны со стандартными названиями и специфическими:

1. Трещины. Дефект, который имеет длину в несколько раз больше, чем ширину. Это самый опасный момент в сварном шве, который часто и приводит к его разрыву. Трещины входят в две категории. Они могут располагаться как внутри шва, так и снаружи. Нередко встречаются сквозные трещины. Они самые опасные.
2. Поры, они же раковины. Шарообразного вида дефекты (форма может быть и другой, но всегда полой), образующиеся за счет газов, которые выделяются в процессе сварки металла. Относятся к внутренней группе.
3. Кратеры. Это практически поры, которые образовались на поверхности сварного шва трубопровода (небольшие углубления). Причина их появления – обрыв сварочной дуги. Опасность кратеров в том, что в их месте появления уменьшается толщина сварного шва. А это влияет на прочность стыка.
4. Подрезы. Образуются на границе торцов труб и сварного шва. За счет этого уменьшается площадь соприкосновения двух металлов. На таких участках увеличивается внутреннее напряжение, особенно, когда увеличивается нагрузка на трубопровод.
5. Наплывы. Это слой металла, который накладывается на поверхность шва. Получается так, что верхний и нижний слои практически ничем не связаны. Сечение соединения не такое, как требуется по ГОСТу.
6. Непровары. Внутренняя разновидность дефектов. Характеризуется тем, что внутри соединения трубопровода находится металл, не обладающий требуемыми характеристиками. Он был создан под действием более низкой температуры, чем этого требует ГОСТ. Поэтому из-за нагрузок на таком участке быстро растет напряжения металла, что приводит к деформации с последующим разрывом.
7. Металл сварного шва пористый. Это все те же поры или раковины, только малых размеров и расположенных равномерно по всему объему сварного соединения (в целом или по участкам).
8. Посторонние частицы внутри шовного металла. Причина – плохая работа сварщика. Перед началом сварочных работ все соединяемые поверхности тщательно очищают. Обычно для этого используют щетки по металлу и обезжириватели. Если подготовку не провести, то в сварной шов попадает мусор, снижающий его прочность.
9. Прожог. Это когда нарушена технология сварки и электродная дуга проходит сквозь металл соединения. По этой же причине с другой стороны образуются наплывы.

Дефекты сварного соединения трубопроводов

Чтобы все эти неприятности не повлияли на работу трубопровода, проводят контроль. Сегодня применяют разные методы, но все они входят в категорию неразрушающих. Разрушающие методики тоже есть, но они используются для проведения лабораторных исследований. Неразрушающие во всех остальных случаях.

Они удобны тем, что:

• нет необходимости вырезать исследуемый объект и везти его в лабораторию;
• все процессы проводятся на месте сварочных работ;
• для проведения контроля требуется компактное оборудование, небольшого веса.

Существуют строгие требования проведения неразрушающего контроля трубопровода. Диагностику выполняет обученный специалист. При этом строго выдерживаются правила и нормативы проведения контроля.

Какими методами пользуются во время проведения неразрушающего контроля

Существует несколько видов неразрушающего контроля трубопроводов, в которых применяют различные материалы, приборы и технологии.

Основные:

1. Визуально-измерительный контроль.
2. Радиографическая дефектоскопия.
3. С помощью ультразвука.
4. Магнитная дефектоскопия.
5. Капиллярный метод.

Визуально-измерительный

В основе этого вида контроля трубопроводов – осмотр соединений труб, как визуальный, так и с помощью измерительных приборов. Поэтому эта методика определяет только внешние дефекты.

Данный неразрушающий способ является неточным, хотя простым в исполнении. Этот тип контроля обязательный. Его проводят перед тем, как перейти к другому неразрушающему способу. Ведь обнаружив изъян на поверхности, можно не переходить к другой стадии, которая является более дорогой в исполнении. Такой стык сразу можно забраковать.

Что касается простоты проведения, то обычно для этого используют простой измерительный прибор, к примеру, штангенциркуль или линейку. Перед замерами участок с изъяном очищают спиртом, кислотой или другим растворителем.

Если, к примеру, трещина имеет малые размеры, в помощь берут лупу. Обязательное условие проведения данного вида неразрушающего контроля – определить форму дефекта и его размеры.

Визуально-измерительный неразрушающий контроль трубопровода

Радиографическая дефектоскопия

Один из самых точных способов неразрушающего контроля трубопровода, который позволяет выявить даже незначительные изъяны сварного шва. При этом определяется и точное их место расположения.

В основе методики лежит обычный рентген. Используют небольших размеров установку, которая просвечивает металл соединения элементов трубопровода и отображает их на рентгеновской пленке.

Ультразвуковой неразрушающий контроль

Технология основана на акустических изменениях внутри металла. Если он однородный, то звук пройдет без изменения своих характеристик и направления. Когда же на пути встречается дефект, то изменения появятся, и они отразятся на приемнике. Основной параметр изменения – скорость движения звука.

Суть неразрушающей методики:

• ультразвук, обладающий сверхвысокой частотой колебания, выпускается из усилителя;
• он проходит через сварной шов;
• если он столкнулся, к примеру, с трещиной или раковиной, то отразиться от их внутренней поверхности (полости), изменит направление и вернется в приемник.

Чем больше угол преломления, тем больше в размерах трещина или другой дефект.

Ультразвуковой неразрушающий контроль трубопровода

Магнитный неразрушающий контроль

Существует такой термин, как магнитная проницаемость. Это когда магнитные волны проходят через металл за определенный промежуток времени. Если этот показатель уменьшается, то внутри материала на пути волнам встретилось препятствие, которое они стали огибать. Поэтому их скорость упала, а время прохождения увеличилось.

Для проведения этого неразрушающего контроля сварных соединений трубопроводов используют специальное оборудование. С его помощью сквозь металл пропускают электромагнитные волны. На поверхность предварительно насыпают порошок или льют суспензию с железом внутри. Минерал собирается вокруг дефектного участка.

Есть другой вариант с названием магнитография. Здесь вместо порошка или суспензии используют магнитную пленку. На ней все недостатки металла и отображаются. После проведения контрольных процедур пленку помещают в дефектоскоп, откуда информацию и считывают. Она может быть звуковой или в виде изображения.

Капиллярный неразрушающий контроль

Эта технология дает возможность определить дефекты сварного шва в системе трубопроводов с помощью специальных жидкостей, которые называются пенетранты. Основное их свойство – проникать в материалы, если в них есть даже капиллярные изменения.

К таким жидкостям относятся:

• керосин;
• скипидар;
• бензол;
• трансформаторное масло и прочее.

Если пенетрант прошел сквозь металл соединения труб, то значит, в нем есть изъян. Если не прошел, то все в порядке.

Процесс проведения неразрушающего контроля:

• на сварное соединение трубопровода наносится мел или каолин в жидком виде;
• после высыхания нанесенного слоя сухую часть убирают;
• поверх оставшегося слоя наносится керосин;
• через полчаса надо проверить обратную сторону стыка;
• если подтеки керосина там обнаружены, значит шов дефектный, если нет – соединение надежное.

Сегодня в пенетранты добавляют вещества, которые помогают четче выявить недостатки металлов. В основном два:

• пигмент красного цвета;
• люминесцирующее вещество.

Первый используют, когда контроль проводят днем с естественным освещением участка. Второй ночью, для чего используют лампы с ультрафиолетом.

Неразрушающий контроль трубопровода, который не подвергается серьезным нагрузкам, можно проводить более простыми способами: гидравлическим или пневматическим. Для этого внутрь магистрали загоняют под давлением воду или воздух соответственно.

В первом случае неразрушающий контроль проводится с помощью определения подтеков с противоположной стороны соединения, то есть с внешней стороны труб. Во втором дополнительно используют пену, которую наносят на сварной шов. Если она начинает пузыриться – дефект присутствует.

Неразрушающие методы контроля трубопроводов упростили проверку целостности и качества трубных соединений. Применения дефектоскопии, особенно это касается рентгена и ультразвука, практически приблизило вероятность обнаружения недочетов сварки к 100%. При этом такой контроль позволяет узнать, где располагается дефект, сколько их, каких размеров и формы.

А как считаете вы, нужно ли применять более сложные методики неразрушающего контроля трубопроводов или можно обойтись подачей воды/воздуха в систему? Напишите в х. Поделитесь статьей в соцсетях и сохраните в закладках.

• Дополнительно о том, как проводится контроль сварных швов, вы узнаете в видео.
• Источники:

• https://iseptick.ru/truby-i-fitingi/nerazrushayushhij-kontrol-truboprovodov-i-svarnyx-soedinenij-metody-kontrolya.html
• https://elsvarkin.ru/texnologiya/kontrol/soedinenij-truboprovoda
• https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/metody-nerazrushayushchego-kontrolya-truboprovodov.html