Новое ВТД оборудование: опыт применения ЭМА диагностических снарядов

RUSSIA

Новое ВТД оборудование:опыт применения ЭМА

диагностических снарядов

http://en.wikipedia.org/wiki/Russia

Обнаружение трещин

Контроль качества изоляции

Измерение толщины стенки. Определение размеров коррозионных дефектов

Комбинированные магнито-акустические диагностические снаряды

Обнаружение стресс-коррозионных дефектов (КРН)

ЭМА технологии

< >ЭМА технологии/ Обнаружение трещин (КРН)СПЕЦНЕФТЕГАЗ < >

До раскрытия

После раскрытия

КРН (SCC) с раскрытием около10m


Чувствительность магнитного метода

Сигнал дефекта сильно зависит от объёма потери метала!!!

10 ммРаскрыти

е1 мм 0.1 мм

0.01 мм

H, A

/cm


Стендовые испытания

Обнаружение трещин / ДМТП

L- 40 мм

h – 4 мм (0.4t)

w – 0.3 мм

L- 40 мм

h – 4 мм (0.4t)

w – 0.01 мм

H0- 150 А/см

dH – 50 А/см

dH/H0 – 0.33

H0- 153 А/см

dH – 2.5 А/см

dH/H0 – 0.016

Пропил

Трещина


Магнитострикционный ЭМА

ЭМА на эффекте Лоренса

V

V

VV

Смещающее постоянное магнитное поле нормально поверхности трубы

Смещающее постоянное магнитное поле параллельно поверхности трубы

RF CoilRF Coil

Способ возбуждения и приёма


Начало разработки (2005)


Магнитострикционный механизм

ДЭМАП-24”. (2006)



Обнаружение трещин / ЭМА против ДМТП

ЭМАТ

ДМТП L- 40 мм

h – 4 мм (0.4t)

w – 0.01 мм

Отношение сигнал/шум - 8

H0- 153 А/см

dH – 2.5 А/см

dH/H0 – 0.016

L- 40 мм

h – 4 мм (0.4t)

w – 0.01 мм



Обнаружение трещин / ЭМА против ДМТП

Трещина

ДМТП

Трещина Отверстие

ЭMAТ

Отверстие


Дефектограммы

High-pH SCC, 24” Neuba -1 (Аргентина, 2007)

ЭМАТ

ДМТП

ДМТ

Интроскоп


High-pH SCC

24” Neuba -1 (Аргентина, 2007)

12

3

1

3


ЭМА эхо аномалии

ЭМА ДефектограммыКРН (SCC) (<1%) Расслоения (15%)

Раскатанные неметаллические включения (85%)


ЭМА эхо аномалии

85%

15%

<1%

ВключенияРасслоения КРН (SCC)

КРН (SCC) (<1%)Расслоения (15%)

Раскатанные неметаллические включения (85%) Процентное соотношение


Два пути выявления КРН (SCC)

Обнаружение и Идентификация

Первый путь

ЭМА снаряды------------- обнаружение КРНМагнитные снаряды --- идентификация КРН

Увеличение чувствительности до двух раз !!!Второй путь (Многоракурсный ЭМА, ЭМА с датчиками прямого измерения толщины стенки и др.)

ЭМА снаряды------------- обнаружение КРНЭМА снаряды ------------ идентификация КРНМагнитные снаряды--– коррекция результатов

Увеличение чувствительности до восьми раз !!!

Многоракурсный способ ЭМА контроля


< >ЭМА технологии / Многоракурсный дизайнСПЕЦНЕФТЕГАЗ < >

ДЭМАБ-24”. (2010)


Продольныещели

Каверна

ДЕМАБ-24” (2009). Стендовые испытанияПродольные дефекты, лунки


ЭМА поперечное прозвучивание

ЭМА продольное прозвучивание

ДМТП

ДМТ

Продольныещели

Каверны

Сравнение дефектограмм


Колонии КРН. H~10%. Раскрытие ~10мкм

Колонии КРН на фоне питтинговой коррозии. 24” трубопровод

1

Питтинг 2

2

1



КРН

Питтинг

КРН

ЭМА поперечное прозвучивание

ЭМА продольное прозвучивание

ДМТП

ДМТ



ЭMA - КРН и неметаллические включения в трубе 24”

ВключенияТрещина

Волна 1

Волна 2

Волна 1

Волна 2

“Классический” дизайн снарядов ЭМА


< >ЭМА технологии / “Классический дизайн”СПЕЦНЕФТЕГАЗ < >

ДЭМАП-24’’ (2006)


ДЭМА-40’’ (2010)


ДМТП

ЭMA

ДЭМА-40” G1+. IGAT-1 (Иран)

КРН

Дефектограммы КРН (глубина 40%)


Коррозия

ДЭМА-40” G1+. IGAT-1 (Иран)

Дефектограммы КРН (глубина 12%)

ДМТП

ЭMA

КРН


ДЭМА-1000” G1+. Бухара-Урал-2. КС Долгодеревенская-Сысерть. Февраль 2011

Дефектограммы КРН (глубина 10-30%)

ДМТП

ЭMA


Выявление КРН на соседних трубахДЭМА-1000” G1+. Бухара-Урал-2. КС Долгодеревенская-Сысерть. Февраль 2011

ДМТП

ЭMA


ДЭМАБ-1400 (2013)


ЭМА инспекция. Уренгой – Новопсков. ДЭМАБ-1400

Дано в отчёте – 531 зон продольных трещин245 – глубина 10-20%104 – глубина 20-30%113 – глубина 30-40%44 - глубина 40%

КРН. Дефектограмма ДМТП-1400

КРН. Дефектограмма ДЭМА-1400

Определение отслоения изоляции


< >ЭМА технологии / Контроль качества изоляцииСПЕЦНЕФТЕГАЗ < >

Физические принципы контроля качества изоляции

v

v

v

В процессе распространения по трубопроводу акустическая волна затухает. В значительной степени это связано с передачей энергии изоляционному покрытию.Когда на пути распространения волны встретится участок с нарушенной изоляцией, он будет зафиксирован ЭМА дефектоскопом как участок с аномально низким затуханием

Нарушение адгезии изоляции

Хорошая адгезия изоляции


Лабораторные испытания

Оценка степени затухания (поглощения) волны

Плита без изоляцииПлита с изоляцией


Типы изоляционных покрытий

Труба без изоляции

Пленочная изоляция

Битумная изоляция

Труба без изоляции

Пленочная изоляция

Битумная изоляция

Изоляционные покрытия характеризуются различными коэффициентами поглощения.

На трубе без изоляции или на трубе с нарушенной изоляцией акустическая волна затухает слабо, поэтому на ЭМА данных мы видим максимальный сигнал (желтый цвет).

На трубе с битумной изоляцией акустическая волна претерпевает сильное затухание, поэтому на ЭМА данных наблюдается минимальный сигнал (белый цвет).

Труба с пленочной изоляцией занимает промежуточное значение; на ЭМА данных мы видим черные и красные цвета. Периодичные полосы указывают на неплотное прилегание ленты в местах нахлеста.


Испытательные протяжные стенды

Различные типы изоляции Дефекты изоляции


Стендовые испытания. ДЭМАБ-1400

Выявление трубы с изоляцией на фоне неизолированных труб

Труба без изоляции на ЭМА данных – желтый цвет. Труба с изоляцией – белый цвет.Черные полосы, на ЭМА данных, указывают на неплотное прилегание ленты в местах нахлеста.


Стендовые испытания. ДЭМАБ-1400

Оценка минимально выявляемого дефекта изоляции

На трубе с пленочной изоляциейвырезан кусок изоляционного покрытия, представлены фотографии участка трубы и ЭМА данные на этом участке до и после нанесения дефекта.


Сравнительные испытания. Стенд. ДЭМАБ-1400



Хорошая изоляция

Частично отслоившаяся изоляция

Полностью отслоившаяся изоляция


ЭМА инспекция. IGAT-1. ИРАН. ДЭМА-1000

Повреждение изоляции в пойме реки

ЭМА данные

На снимке представлена фотография со спутника участка поймы реки, на котором сильно повреждена изоляция. Ниже представлены ЭМА данные с этого участка.


Шурфовки. Ленинград-Выборг-Госграница-2. ДЭМА-1000

Нарушение изоляции

Толщинометрия. Определение размеров коррозионных дефектов


< >ЭМА технологии / ЭМА толщиномерСПЕЦНЕФТЕГАЗ < >

16,2 19,0 19,0 15,7 17,2 16,0 16,0 20,0 20,0

21,0

20,0

19,0

18,0

17,0

16,0

15,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

L, м

t, мм

t, мм

Определение толщины труб. Стенд


Определение толщины труб. Трасса

16,9\17,5 16,7\17,6 18,016,0t, мм



15,8

15,7

15,6

15,5

t, мм

0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50

L, м

Разброс показаний при определении толщины


Оценка размеров коррозионных дефектов

Трубный стенд


ЭМА толщиномер

ДМТ

ДМТП

Сравнение методов

Оценка размеров коррозионных дефектов


Изображение обширной коррозии. Сравнение методовДМТП

ДМТ

ЭМА



Изображение обширной коррозии. Сравнение методовДМТП

ДМТ

ЭМА


Technology

Новое ВТД оборудование: опыт применения ЭМА диагностических снарядов