Применение методов НК в трассовых условиях

Визуальный контроль

Источником данных для расчета и моделирования и оценки трещин являются диагности­ческие данные, полученные методами неразрушающего контроля. Колонию трещин можно вы­явить всеми доступными массовыми методами неразрушающего контроля, применяемыми в настоящее время в нефтегазовой отрасли.

Рисунок 2.24 - Общий вид трещины

Магнитопорошковый контроль

Для повышения эффективности НК применяются специальные материалы. На примене­нии магнитной эмульсии, магнитного поля и специальной краски основан магнитопорошковый метод. При намагничивании контролируемых изделий происходит обнаружение полей магнит­ного рассеяния, образующихся в местах дефектов. Изделие намагничивают, замыкая им сердеч­ник электромагнита. При обследовании труб применяются постоянные и электромагнитные ис­точники магнитных полей. При этом методе на намагниченную поверхность наносят магнитный порошок (окалина, железные опилки) в виде суспензии.

Рисунок 2.25 - Средства и визуализация МПК: а - Набор магнитно-порошкового контроля фирмы MAGNAFLUX; б - визуализация внутренних дефектов при помощи маг­нитной суспензии на стенке действующего трубопровода

Данный метод позволяет выявлять поверхностные и подповерхностные дефекты, включая трещины малого раскрытия. При применении фоновой краски, этот способ позволяет очень хо­рошо визуализировать дефекты в виде следов магнитного порошка на поверхности металла. Од­нако, область контроля портативным магнитно-порошковым дефектоскопом на базе постоян­ного магнита при одном замере всего 50х50 мм (2500 мм²), в то время как площадь объекта кон­троля (одной трубной секции) 3,4х10⁷ мм². Получается, чтобы проконтролировать этим методом 100 % трубы необходимо сделать порядка 13 800 замеров. Подобная диагностика будет требо­вать значительных временных и ресурсов, при этом большое значение будет иметь квалифика­ция специалиста. Исходя из этого, стоимость подобной работы будет очень высокой.

Капиллярный контроль

При капиллярном контроле использовался набор капилярного контроля фирмы

Magnaflux(рисунок 2.26).

Рисунок 2.26 - Средства капиллярного контроля

Капиллярный контроль 100 % поверхности трубы при поиске трещин не осуществим по тем же самым причинам, что и 100 % МПК. В тоже время капиллярный контроль еще более требователен к подготовке поверхности, т.к. основан на физическом проникновении пенетранта в плоскостной дефект.

Ультразвуковой и вихретоковый методы

Ультразвуковые волны способны проникать в материальные среды на большую глубину, преломляясь и отражаясь при попадании на границу двух материалов с различной звуковой про­ницаемостью. Именно эта способность ультразвуковых волн используется для описания типа и параметров дефектов в ультразвуковой дефектоскопии. Но ручной УКЗ совершенно не приме­

ним для поиска дефектов на таких больших объектах контроля как участок магистрального га­зопровода, так как зона прозвучивания соответствует ширине датчика (около 20-30 мм) и углу наклона пьезоэлектрической пластины.

Вихретоковый метод основан на определении параметров магнитных полей. Показания вихретокового прибора зависят от интенсивности магнитного поля рассеивания трещины, в срав­нении с интенсивностью поля искусственного дефекта известной глубины: пропила на стандарт­ном калибровочном образце из комплекта поставки дефектоскопа. Рассеивание магнитного поля может зависеть от множества факторов, свойственных трубному материалу, поэтому определе­ние природы сигнала при применении вихретоковых приборов требует значительного опыта. Кроме того, площадь датчика вихретокового прибора аналогична ультразвуковому дефекто­скопу. Оба метода не позволяют сделать прямого измерения ни одного параметра дефектов, так как опираются на косвенные признаки. Ультразвуковой прибор с фазированными решетками строит изображения дефектов в соответствии с интенсивностью отраженного от них ультразву­кового сигнала. Однако, сигнал от конца трещины КРН, заполненной продуктами коррозии, мо­жет не дать ни магнитного, ни ультразвукового следа, поэтому для точной оценки глубины тре­щин полевые приборы не применимы (рисунок 2.27).

Применение современных методов приборного неразрушающего контроля не всегда дает точный результат при замере глубины дефектов КРН, так как оценка происходит по косвенным признакам. Весь арсенал методов НК применим лишь в том случае, когда обследуются участки с предположительной возможностью наличия дефектов. При условии массового распростране­ния КРН необходимо развивать современные автоматические и автоматизированные средства диагностики, не нарушающие режим транспортировки продукта. Важным направлением в раз­витии системы диагностики стресс-коррозии является поиск мест, предположительно склонных к КРН.

Рисунок 2.27 - Приборы для проведения УЗК, ВК, УЗК-сканирования: а - УД3-103

«Пеленг»; б - магнитно-вихретоковый дефектоскоп ВИД-345; в - узк-томограф Isonic 2010

2.3.2