Плетнев С.В. Магнитное поле: свойства, применение

Подождите немного. Документ загружается.

7.9. Приборы и технические средства магнитных методов

Магнитный интроскоп МИ -10

Является концептуально новым прибором, обладающим широкими функ-

циональными возможностями, не имеющим аналогов в РОССИИ и за рубе-

жом.Проведенные испытания показывают высокую эффективность прибора

при выявлении протяженных дефектов как тела объекта контроля, так и его

сварных соединений.

НАЗНАЧЕНИЕ Предназначен для диагностирования линейной

части газонефтепроводов, обсадных и насосно-

компрессорных труб скважин, резервуаров, в том

числе без удаления защитной изоляции и останов-

ки работы трубопроводов.

ОБЪЕКТЫ КОНТРОЛЯ Ферромагнитные изделия простой формы типа

труб, котлов, резервуаров, рефракционных колонн,

трубопроводов, листового проката и т.д.

ТИПЫ ВЫЯВЛЯЕМЫХ Выявляются протяженные дефекты типа наруше-

ДЕФЕКТОВ ния сплошности (коррозионные и усталостные

трещины, непровары, язвы) при толщине стенки

объекта до 25 мм.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ

ОСОБЕННОСТИ

Основное отличие магнитного интроскопа от из-

вестных приборов, реализующих магнитные мето-

ды диагностирования, заключается в получении

двух и трехмерных изображений полей рассеяния

дефектов на экране персонального компьютера или

видеоконтрольного устройства непосредственно в

процессе проведения контроля. По изображению

осуществляется оценка формы дефектов, их разме-

ров, ориентации и взаимного расположения. Диа-

гностирование линейной части газонефтепроводов

возможно проводить как при наличии изоляции,

так и без нее при капитальном ремонте трубопро-

водов и при плановом обследовании, с помощью

магнитных интроскопов, встроенных во внутри-

трубные инспекционные снаряды или же располо-

женных с внешней стороны трубопроводов в шур-

фах.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ:

511

Основан на визуализации магнитных

полей рассеяния от дефектов, возникающих

при намагничивании объектов контроля с

помощью передвижных намагничивающих

устройств или иным методом. Возможно

проведение контроля по остаточной намаг-

ниченности.

Для сканирования поверхности трубо-

проводов используются многоэлементные преобразователи магнитного поля,

основанные на применении ферроиндукционных, гальваномагнитных магни-

точувствительных сенсоров. Интроскоп осуществляет цифровую обработку

получаемых изображений дефектов и оценку их геометрических параметров

(длину, раскрытие и глубину).

КОМПЛЕКТАЦИЯ:

1. Сканер магнитного поля;

2. Видеоконтрольное устройство (ВКУ) для ис-

пользования в полевых условиях или персональ-

ный компьютер для стационарных условий;

3. Передвижное намагничивающее устройство

(НУ) на постоянных магнитах.

АПРОБАЦИЯ И ПАТЕНТНАЯ ЗАЩИЩЕННОСТЬ:

Магнитный интроскоп успешно прошел испытания в ДАО "ОРГЭНЕРГО-

ГАЗ" и ВНИИГАЗ РАО "ГАЗПРОМ".

Конструкции намагничивающих устройств, сканеров и электронных бло-

ков интроскопа защищены ПО авторскими свидетельствами и патентами РФ.

Намагничивание объектов для обеспечения требуемой чувствительности

необходимо при контроле изделий из низкоуглеродистых сталей. Для намаг-

512

ничивания может быть использован любой из известных методов: продольное,

циркулярное или комбинированное.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

• Раскрытие выявляемых дефектовдо 30 мкм

• Толщина стенки контролируемых объектовдо 25 мм

• Глубина залегания выявляемых дефектовдо 20 мм

• Глубина выявляемых дефектов до 20% от толщины стенки

• Производительностьне менее 1 м/мин

• Минимальная длина выявляемых дефектов 5 мм

• Погрешности измерения

- Длины трещин 7% (при длине трещин более 20 мм)

- Раскрытия поверхностных и подповерхностных трещин 15%

- Глубины поверхностных и подповерхностных трещин 15%

• Габаритные размеры

-ВКУ

- Сканера

- Передвижного П-образного НУ

- Передвижного гантелеобразного НУ

• Масса

- Сканера и ВКУ

- Передвижного П-образного НУ

- Передвижного гантелеобразного НУ

• Потребляемая мощность

160x80x20 мм

100x60x10 мм

200x200x100 мм

230x200x200 мм

600 г

5 кг

20 мВт

Магнитный дефектоскоп для диагностики длинномерных труб

малого диаметра

Он предназначен для контроля труб высотного давления, использующих-

ся при ремонте газовых скважен. Схема размещения дефектоскопа показана на

рисунке:

513

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

1. Типы выявляемых

дефектов

2. Минимальная длина

выявляемых дефектов

3. Раскрытие выявляемых

дефектов

4. Глубина выявляемых

дефектов

5. Погрешности определения:

• Длины трещин

• Раскрытия поверхностных

и подповерхностных трещин

• Глубины поверхностных

и подповерхностных трещин

Механические и коррозионные трещины,

изменения толщины стенок труб, протяжен-

ные дефекты сварных швов

10 мм

30 мкм

20% от толщины стенки трубы

10% (при длине трещин более 10 мм)

15%

6. Требования к контролируе- Обнаружение трещин и изменения потери

мой поверхности площади сечения трубы с изоляционным пок-

рытием и без покрытия. Труба в процессе ра-

боты смазывается ингибитором коррозии.

514

7. Тип намагничивающего Постоянный магнит

устройства

8. Скорость контроля До 3 м/сек

9. Погрешность определения 5%

потери площади сечения

трубы

10. Вариации зазора между Не более 20% от толщины стенки трубы. Кон-

сканером и металлом трубы струкция дефектоскопа должна отслеживать

перемещение трубы.

11. Регистрация данных Первичная информация отображается на

табло и записывается в память

12. Диапазон рабочих темпе- От -20 °С до +40 °С

ратур

13. Диаметр исследуемой 33,5; 38,1; 42,3 мм

трубы

14. Толщина стенок трубы 2,8 - 5,2 мм

15. Длина трубы До 6000 м

16. Класс защиты внешней 1Р-66

оболочкой

17. Вес магнитного дефекто- 15 кг

скопа

18. Питание Аккумуляторные батареи PS1212 или анало-

гичные, внешний источник постоянного тока

напряжением от 9 до 24В

19. Время непрерывной Не менее 6 часов

работы

Магнитные интроскопы МИ-10 и МИ-20

НАЗНАЧЕНИЕ

Предназначены для диагностирования линейной части водогазопаропро-

водов, обсадных и насоснокомрессорных труб скважин, резервуаров, в том

числе без удаления защитной изоляции и остановки работы трубопроводов.

515

ПРИНЦИН ДЕЙСТВИЯ

Основан на регистрации магнитных полей рассеяния от дефектов, возни-

кающих при намагничивании объектов контроля с помощью передвижных

намагничивающих устройств или иным методом, в том числе по остаточной

намагниченности.

Регистрация осуществляется путем сканирования приповерхностного

магнитного поля с помощью многоэлементных датчиков, основанных на при-

менении ферроиндукционных и гальваномагнитных магниточувствительных

сенсоров. Интроскоп осуществляет цифровую обработку показаний датчиков,

восстановление компьютерного изображения поля рассеяния от дефектов. Об-

работка изображения дефектов и оценка их геометрических параметров осу-

ществляется визуально оператором с параллельной автоматической отбраков-

кой.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Впервые в мировой практике и в России разработан прибор, позволяющий

за счет использования многоэлементных датчиков и электронно-механическое

сканирования магнитного поля не только регистрировать дефекты, но и опре-

делять их геометрические размеры, форму, ориентацию и взаимное располо-

жение. Компьютерная обработка информации позволило упростить процесс

подготовки отчетов и создать систему архивирования результатов контроля.

Магнитный интроскоп позволяет проводить диагностирование без удале-

ния защитной изоляции и остановки роботы оборудования, что дает возмож-

ность повысить производительность и уменьшить затраты на проведение диа-

гностических работ по сравнению с традиционными методами.

ВЫЯВЛЯЕМЫЕ ДЕФЕКТЫ

Выявляются дефекты типа нарушение сплошности (коррозионные и уста-

лостные трещины, непровары, язвы) при толщине стенки объекта до 25 мм.

516

СОСТАВ МАГНИТНОГО ИНТРОСКОПА

1. Сканер магнитного поля.

2. Видеоконтрольное устройство (ВКУ) для использования в полевых

условиях или персональный компьютер для стационарных условий.

3. Передвижное намагничивающее устройство (НУ) на постоянных маг-

нитах.

АПРОБАЦИЯ И ПАТЕНТНАЯ ЗАЩИЩЕННОСТЬ

Магнитный интроскоп успешно прошел испытание во ВНИИГАЗ ОАО

"ГАЗПРОМ" и ООО "ПЕРМТРАНСГАЗ". Использование магнитных интро-

скопов серии МИ-ХХ регламентировано инструкцией по магнитному контро-

лю линейной части газонефтепродуктопроводов ВРД 39-1.11-027-2001, ут-

вержденной постановлением Госгортехнадзора России №10-03/46 от

15.01.2001 г.

Конструкции намагничивающих устройств, сканеров и электронных бло-

ков интроскопа защищены 110 авторскими свидетельствами и патентами РФ.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

• Раскрытие выявляемых дефектов:

• Толщина стенки контролируемых объектов:

до 30 мкм

до 25 мм

517

• Глубина залегания выявляемых дефектов: до 20 мм

• Глубина выявляемых дефектов: до 20% от толщины

стенки

• Производительность: до 0.5 м/с

• Минимальная длина выявляемых дефектов: 5 мм

• Погрешности измерения:

- Длины трещин 7% (при длине трещин

более 20 мм)

- Раскрытия поверхностных и подповерхностных 15%

трещин

- Глубины поверхностных и подповерхностных 15%

трещин

• Габаритные размеры:

-ВКУ 160x80x20 мм

-Сканера 100x60x10 мм

- Передвижного П-образного НУ 500x400x200 мм

- Передвижного гантелеобразного НУ 230x200x200 мм

• Масса:

- Сканера и ВКУ 600 г

- Передвижного П-образного НУ 20 кг

- Передвижного гантелеобразного НУ 15 кг

• Потребляемая мощность: 20 мВт

Магнитный интроскоп

НАЗНАЧЕНИЕ

Магнитный интроскоп предназначен для неразрушающего контроля внут-

ренней структуры ферромагнитных объектов: труб, котлов, резервуаров, реф-

ракционных колонн, листового проката и т. д.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Принцип действия разработанного магнитного интроскопа основан на

визуализации магнитного поля рассеяния от дефектов, возникающего в резуль-

тате намагничивания исследуемого объекта с помощью намагничивающего

устройства.

ОСНОВНОЕ ОТЛИЧИЕ

518

Основное отличие разработанного магнитного интроскопа от известных

приборов, реализующих магнитные методы неразрушающего контроля, за-

ключается в том, что производится сканирование не отдельной точки иссле-

дуемой поверхности, а целого ее участка. При этом осуществляется отображе-

ние магнитного поля рассеяния, лежащего вдоль этого участка, на экране

персонального компьютера или видеоконтрольного устройства в режиме ре-

ального времени, то есть непосредственно в процессе контроля.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Чувствительность — 300

В/(А*см);

• Разрешающая способ-

ность. Этот параметр зависит от

размера магниточувствительных

элементов сканера и должен

быть оговорен заранее. Возмож-

но изготовление сканера с разре-

шающей способностью от 1 мкм

до 1-2 мм;

• Потребляемая мощность

- не более 15 мА при максимальном потреблении. Это позволяет осущест-

влять питание от обычной батареи 9 В или от информационного сигнала

последовательного порта персонального компьютера;

• Точность - - 0.5 % (определяется, в основном, погрешностью АЦП

сканера);

• Габаритные размеры:

Сканера 100x60x10 мм;

Видеоконтрольного устройства 160x80x20 мм;

• Производительность контроля не менее 1 м/мин;

• Масса 600 г;

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МАГНИТНОГО ИНТРОСКОПА

Магнитный интроскоп может быть использован для неразрушающего кон-

троля крупногабаритных ферромагнитных изделий (труб, котлов, резервуаров,

трубопроводов, теплообменников и т. д.) объектов тепловой и атомной энер-

гетики, металлургии, трубопроводного транспорта и нефтехимии.

ВОЗМОЖНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗРАБОТОК

• Разработка и изготовление магнитных интроскопов;

• Разработка подсистем сбора и обработки данных;

• Переносные дисплейные устройства разрешением от 100/32 точки до

640/640 точек на базе жидкокристаллических дисплейных матриц с понижен-

519

ным энерго-потреблением и встроенным процессорным блоком ( в том числе

и цветные);

• Встраиваемые специализированные микропроцессорные системы на

базе PIC-контроллеров, контроллеров семейства iMCS-51/52 и iMCS-96/196

под заказ.

Многоканальная электромагнитная установка ВМД-ЗОН

для дефектоскопического контроля труб в потоке их производства

НАЗНАЧЕНИЕ

Применяется для выявления дефектов типа нарушений сплошности метал-

ла трубы (трещин, волосовин, плен, закатов, рванин, неметаллических вклю-

чений) по всей толщине стенки, если глубина дефекта превышает заданный

порог чувствительности прибора. Используется для контроля как концевых

участков, так и всего тела трубы.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Автоматизированный контроль труб при их производстве на трубных

заводах, а также при входном контроле на трубных базах нефтегазовых ком-

паний, машиностроительных заводов.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Основан на одновременном использовании постоянного магнитного поля

для поперечного намагничивания трубы и переменного (f=300кГц) электро-

магнитного поля для зондирования поверхностных наружных слоев тела

трубы.

Поля рассеяния в зоне дефекта, создаваемые за счет постоянной состав-

ляющей поля, считываются магнитными датчиками.

Поля рассеяния, создаваемые переменным электромагнитным полем, счи-

тываются вихретоковыми дифференциальными датчиками. Сигналы от по-

верхностных дефектов наводятся как в магнитных, так и вихретоковых датчи-

ках, от внутренних — только в магнитных. Контроль труб производится двумя

накладными кассетами с двенадцатью преобразователями (шесть — магнит-

ных, шесть - - вихретоковых) каждая. Число параллельных измерительных

каналов — 24.

Обработка информации — цифровая с помощью встроенного микропро-

цессора.

ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА

• соответствие требованиям передовых стандартов ISO, API (США),

DIN (Германия), ГОСТов (Россия);

• высокая достоверность контроля (высокая надежность выявления дефек-

тов при низком уровне перебраковки);

520