Дефектоскопия труб. Техническое задание На проведение закрытого конкурса по выбору сервисной компании на оказание услуг по проведению дефектоскопии и ремонту бурильных труб для нужд филиала «Уренгой бурение» бурение» Дефектоскопия трубопроводов какие дефе
Основные методы неразрушающего контроля:
Магнитный метод применяется для инспекции изделий из ферромагнитных материалов, которые под воздействием внешнего магнитного поля существенно меняют свои магнитные характеристики.
Вихретоковый — основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля.
Ультразвуковой метод представляет собой излучение импульсов ультразвуковых колебаний преобразователями. Они принимают и регистрируют сигналы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей трубопровода и от образовавшихся дефектов.
Оборудование для дефектоскопического контроля трубопроводов
Основными методами контроля качества сварки, применяемыми при строительстве газонефтепроводов, являются визуально-измерительный, радиографический (работает по принципу рентгенографии и гаммаграфии), ультразвуковой (ручной или автоматизированный). Обследование проводится рентгеновским кроулером. Он представляет собой небольшую тележку с электрическим приводом, несущим панорамную рентгеновскую трубку и аккумуляторную батарею.
Оператор управляет передвижением батареи при помощи ручного пульта. Для диагностики магистральных трубопроводов обычно применяют дефектоскопические аппараты, состоящие из одного или нескольких соединенных между собой модулей, каждый из которых выполняет определенные функции, например, транспортировку аккумуляторных батарей, аппаратуры используемого физического метода, регистрирующей аппаратуры и т.п.
Для перемещения дефектоскопического аппарата внутри трубопровода обычно используется энергия текучей по нему среды (нефти, газа, конденсата и т.д.). При этом на модулях аппарата устанавливаются резиновые (или из другого упругого материала) кольца, перекрывающие поперечные сечения трубопровода между корпусами модулей и внутренней поверхностью трубопровода.
Тем самым они воспринимают давление текучей среды и способствуют непрерывному движению аппарата по трубопроводу. Существует аппарат для магнитной инспекции трубопроводов из ферромагнитных материалов. Корпуса модулей аппарата представляют собой жесткие цилиндрические оболочки из немагнитного материала, соосные с трубопроводом и имеющие диаметр приблизительно в два раза меньший.
На этих оболочках установлены по окружности их поперечных сечений постоянные магниты, которые образуют со стенкой трубопровода в каждом сечении единые магнитные контуры, путем соединения магнитов со стенкой трубопровода множеством проволочных или фольговых упругих металлических элементов. Известен также аппарат, предназначенный для обнаружения дефектов типа коррозионных язв.
Он оборудован одним или несколькими ультразвуковыми генераторами излучения с плоским волновым фронтом, направленным к внутренней стенке трубопровода. Анализ времени задержки отраженного от стенки сигнала выявляет наличие коррозионных повреждений на внутренней поверхности трубопровода. В настоящее время ведущие фирмы мира работают над созданием дефектоскопических аппаратов для определения продольных трещин и трещиноподобных дефектов в трубопроводах.
Например, новый дефектоскоп «Ультраскан CD» предназначен в основном для поиска продольных трещин. Он основан на принципе ультразвуковой технологии: используются волны сдвига, генерируемые при излучении ультразвукового импульса в связующей среде (нефть, вода и т.п.) под углом к поверхности трубопровода. Однако классификация дефектов по степени опасности может быть выполнена только после их дополнительного обследования в шурфах.
Например, данные результатов дефектоскопии «Ультрасканом» позволяют оценить опасность обнаруженных стресс-коррозионных дефектов и определить дефекты, которые должны быть вскрыты и обследованы локальными неразрушающими методами. До настоящего времени регистрация информации, полученной с дефектоскопических аппаратов, ведется как бы в режиме рентгеновской записи, т.е. получаются статические картины дефектов — измеряются только их геометрические характеристики без выявления поведения последних при нагружении трубопровода.
Один из способов неразрушающего контроля трубопроводов заключается в том, что посредством установленных на поршневом элементе преобразователей (сам поршневый элемент расположен в трубопроводе в текучей среде) излучается сигнал. Отраженные от внутренней и внешней поверхностей сигналы регистрируются, эта процедура проводится дважды при различных давлениях текучей среды в контролируемом участке трубопровода, а о наличии дефектов судят по разности зарегистрированных сигналов. Еще один известный способ нагружения трубопроводов при их неразрушающем контроле — создание перепада давления посредством перемещения по трубопроводу устройства поршневого типа посредством текучей среды.
Определение напряжения перед трещинами в элементах конструкций
Один из самых распространенных способов выглядит следующим образом: поверхность освещают когерентным излучением до полной величины нагрузки. Одновременно поэтапно нагружая элемент, записывают на каждом из этапов двухэкспозиционные голограммы во встречных пучках для поверхности элемента в зоне вершины трещины и регистрируют интерференционные картины, по параметрам которых рассчитывают напряжение перед трещиной.
Оценка опасности обнаруженных при внутритрубной инспекции дефектов
Каждый дефект характеризуется двумя определенными параметрами: относительной глубиной (d/t, где d — максимальная глубина дефекта, t — толщина стенки трубопровода) и длиной L в продольном направлении трубопровода. В результате расчета для каждого дефекта определяется степень опасности, в соответствии с которой дефект классифицируется по трем категориям: «опасные», «неопасные» и «недопустимые».
Для «неопасных» дефектов, учитывая, что они составляют абсолютное большинство, дополнительно вводится подкатегория «потенциально опасные». Для обследованного участка строится кривая, характеризующая границу опасности коррозионных дефектов типа коррозионных язв и пятен. В качестве критерия опасности дефекта принято условие разрушения трубопровода по этому дефекту при величине разрушающего давления на уровне минимального испытательного давления по СНиП III-42.80.
Таким образом, все дефекты, лежащие на кривой, имеют одинаковую степень опасности, для них коэффициент опасности дефекта К = 1. Более высокую точность оценки опасности дефектов, обнаруженных с помощью внутритрубных дефектоскопических снарядов, может обеспечить изменение режимов движения и съема информации с целью получения динамических характеристик обнаруженных дефектов, т.е. их поведения при нагружении трубопровода.
Для этого по трубопроводу пропускают дефектоскопический снаряд с пошаговыми остановками или замедлением, при этом в каждой исследуемой зоне многократно регистрируют различные величины параметров текучей среды, например, давление, скорость, температуру. По этим данным определяют величины изменений номинальных параметров состояния трубопровода (ПСТ), а также многократно регистрируют информацию и находят максимальные величины ПСТ как сумму номинальных ПСТ и величин изменений максимальных локальных ПСТ, экстраполированных по величинам соответствующих им, например, рабочих параметров текучей среды, и сравнивают полученные максимальные величины ПСТ с допустимыми значениями.
Так, в качестве величин изменений номинальных ПСТ определяют величины изменений номинальных напряжений (деформаций), а в качестве бортовых используют методы, например, голографической интерферометрии, позволяющие регистрировать двухэкспозиционные голограммы исследуемых зон трубопровода. По восстановленным с этих голограмм интерферограммам изменений нормальных компонент векторов перемещений внутренней поверхности трубопровода определяют величины изменений изгибных составляющих напряжений (деформаций) у вершин трещин и далее находят максимальные величины напряжений (деформаций) вблизи дефектов как сумму номинальных величин и величин изменений максимальных локальных изгибных составляющих напряжений (деформаций), экстраполированных по величинам соответствующих им, например, рабочих параметров текучей среды, и сравнивают полученные максимальные величины ПСТ с допустимыми значениями. Предлагаемая методика оценивает не только наличие дефектов, допустимых и недопустимых требованиями контроля, но и их опасность с учетом действующих эксплуатационных нагрузок.
Для обоснования безопасности трубопроводов это имеет чрезвычайно важное значение.
От качества и надёжности трубопроводов сегодня зависит очень многое. Это и производительность работы на предприятиях, и бесперебойная подача воды по водопроводу, и безопасное функционирование теплотрасс. Кроме того, качество труб очень важно при нефтедобыче и других работах, требующих применения труб. О том, в каких случаях необходима дефектоскопия и как она проводится, мы поговорим в этой статье.
Когда нужна дефектоскопия
Основная цель дефектоскопии – проверить целостность труб, не разрушая их структуру. Проведение таких исследований необходимо перед введением трубопровода в эксплуатацию, особенно если система будет работать под значительным давлением, или в условиях высоких температур. Кроме того, такое исследование необходимо проводить периодически и после введения трубопровода в эксплуатацию – это поможет определить состояние труб, обнаружить коррозию, и вовремя выполнить ремонт, предотвратив порыв.
Помимо проверки самих труб, важна также дефектоскопия сварных швов. Как правило, в системах, находящихся под давлением, это наиболее уязвимые места. Для проверки качества сварки швов и целостности труб используется несколько методов неразрушающего контроля.
Методы дефектоскопии
Часто ля проверки толщины стен труб и качества сварных швов используют ультразвуковой контроль. Такое исследование позволяет выявить возможные дефекты без выведения трубопровода из эксплуатации, что удобно, поскольку большинство систем требует беспрерывной работы. Использование ультразвукового метода позволяет выявить большое количество повреждений, включая дефекты сварных швов, внутреннюю коррозию труб и т.д.
Вихретоковый метод контроля позволяет обнаружить микротрещины труб в местах их изгибов даже при высокой температуре их поверхности. Этот метод контроля также не требует приостановления работы трубопровода.
Для определения поверхностных дефектов труб также может применяться капиллярная дефектоскопия.
Трубопроводы на протяжении всего срока эксплуатации подвергаются негативному воздействию агрессивных сред. Дефекты, полученные в ходе производства, могут привести к быстрому развитию коррозии, появлению трещин и иных повреждений. Поэтому контроль качества трубопроводов очень важен. Своевременно выявленные и ликвидированные дефекты позволяет предотвратить серьезные проблемы в будущем.
Рассчитать стоимость работДефектоскопия трубопроводов – это распространенный метод контроля качества, позволяющий выявить дефекты со стопроцентной вероятностью. С ее помощью проверяются
- газопроводы;
- теплосети;
- нефтепроводы;
- системы водоотведения и водоснабжения.
Компания «Микро» осуществляет квалифицированную дефектоскопию трубопроводов. В нашем штате работают сертифицированные эксперты, обладающие колоссальным опытом. Компания располагает всем необходимым оборудованием для выполнения дефектоскопии.
Методы дефектоскопии
К наиболее распространенным и популярным методикам дефектоскопии трубопроводов относятся:
- Магнитно-порошковые испытания. Суть методики основана на фиксации магнитных полей рассеяния, которые появляются над дефектами. По их характеру можно определить размер, месторасположение и глубину повреждения. В магнитно-порошковых испытаниях применяются ферромагнитные смеси и порошки. Они способны выявить поверхностные и внутренние трещины, расслоения, закаты и другие дефекты, располагающиеся не глубоко.
- Радиографическая дефектоскопия. Методика основывается на способности рентгеновского излучения проникать сквозь металл и фиксироваться на поверхности специальной пленки. Лучи, проникающие сквозь повреждения, оставляют на ней след. Радиографические исследования позволяют обнаружить непровары, трещины, поры, инородные тела и подрезы.
- Акустико-эмиссионный контроль качества трубопровода. Данный вид исследования основывается на фиксации и анализе звуковых волн, которые появляются из-за разрастания трещин и деформаций оцениваемого объекта. Акустико-эмиссионная дефектоскопия позволяет обнаружить даже развивающиеся дефекты.
- Ультразвуковая дефектоскопия. Эта методика контроля качества основана на способности ультразвуковых волн отражаться от различных поверхностей. Это дает возможность выявлять внутренние и неявные внешние дефекты. Ультразвуковая дефектоскопия отличается высокой точностью и оперативностью выполнения.
- Капиллярные исследования. Этот метод дефектоскопии базируется на капиллярном проникновении в материал жидкостей индикаторов и фиксации результатов. Во время капиллярного контроля качества обнаруживаются сквозные и поверхностные дефекты, их протяженность и месторасположение. Результаты исследования очень наглядны.
- Магнитометрическая диагностика. Основывается на замерах магнитной проницаемости стенок труб. Методика позволяет обнаружить уменьшение их толщины, возникающее под воздействием коррозии и в ходе долговременной эксплуатации. Такие исследования осуществляются для предотвращения аварий.
Это далеко не полный список исследований, проводящихся в целях контроля качества. Методики дефектоскопии подбираются в каждом случае индивидуально. Также они могут сочетаться между собой. Это позволяет получать максимально достоверные результаты.
Дефект - это любое несоответствие регламентированным нормам. Главной причиной появления дефектов является отклонение рабочего параметра от нормативного значения, обоснованного допуском.
Внутритрубный дефектоскоп обеспечивает:
· обнаружение дефектов с размерами, равными или превосходящими заданные минимальные параметры разрешения внутритрубного дефектоскопа;
· перемещение по горизонтальным, наклонным и вертикальным участкам трубопроводов технологического газа КС и ДКС в диапазоне условных диаметров (Dy) от 500 до 1400 мм;
· перемещение по замасленным участкам, в том числе по вертикально расположенным участкам;
· прохождение через отводы, тройники, полуотводы, краны;
· фиксацию в вертикальных и наклонных участках трубопроводов технологического газа КС и ДКС для выполнения контроля сварных швов;
· загрузку в трубопровод технологического газа КС и ДКС через вскрытый обратный клапан диаметром 720 мм (1020 мм) или люк-лаз с диаметром отверстия 400 мм и более;
· работу в температурном диапазоне от минус 10 °С до +50 °С;
· дальность перемещения от места загрузки не менее 250 м;
· применение во взрывоопасной зоне класса В-1.
Дефекты трубопроводных конструкций подразделяются на:
· дефекты труб;
· дефекты сварных соединений;
· дефекты изоляции.
Различают следующие дефекты труб:
· металлургические - дефекты листов и лент, из которых изготавливаются трубы, т.е. различного рода расслоения, прокатная плена, вкатанная окалина, поперечная разнотолщинность, неметаллические включения и др.
· технологические - связаны с несовершенством технологии изготовления труб, которые условно можно разделить на дефекты сварки и поверхностные дефекты (наклеп при экспандировании, смещение или угловатость кромок, овальность труб)
· строительные - обусловлены несовершенством технологии строительно-монтажных работ, нарушениями технологических и проектных решений по транспортировке, монтажу, сварке, изоляционно-укладочным работам (царапины, задиры, вмятины на поверхности труб).
Причины возникновения дефектов труб
· существующая технология прокатки металла, технология непрерывной разливки стали на отдельных металлургических заводах является одной из причин изготовления некачественных труб. Нередки случаи разрушения по причине расслоения металла.
· на трубных заводах входной контроль сырья несовершенен или полностью отсутствует. Это приводит к тому, что дефекты сырья становятся дефектами труб.
· при изготовлении труб приходится подвергать металл нагрузкам, при которых он работает за пределом текучести. Это приводит к появлению наклепа, микрорасслоений, надрывов и других скрытых дефектов. Из-за кратковременности последующих заводских испытаний труб (20…30 с) многие скрытые дефекты не выявляются и «срабатывают» уже в процессе эксплуатации МТ.
· в недостаточной степени контролируется заводами и геометрическая форма труб. Так, на трубах диаметром 500…800мм смещение кромок достигает 3мм (при норме для спирально-шовных труб 0,75…1,2мм), овальность - 2%
· механические воздействия при погрузочно-разгрузочных, транспортных и монтажных операциях приводят к появлению на трубах вмятин, рисок, царапин, задиров
· при очистке трубопроводов скребками-резцами возникают дефекты пластической деформации локальных участков поверхности трубы - риски, подрезы и т.д. Эти концентраторы напряжений являются потенциальными очагами развития коррозионно-усталостных трещин. Очистка трубопроводов с помощью проволочных щеток исключает повреждения труб в виде подрезов, но при определенных режимах обработки приводит к деформациям поверхности металла, снижающим его коррозионную стойкость.
· коррозионные повреждения труб (внешние - в местах нарушения сплошности изоляции, а внутренние - в местах скоплений воды)
Для проведения ВТД трубопровода Похвистнево-Самара и других средств могут быть применены следующие методы:
· телевизионный визуальный и измерительный метод контроля для выявления на внутренней поверхности труб поверхностных дефектов типа нарушения сплошности металла трубы и стыков труб (трещин, расслоений, волосовин, плен, рванин, непроваров и пр.) с измерением их геометрических размеров];
· метод магнитного контроля для выявления дефектов типа нарушения сплошности металла и стыков труб на внутренней и наружной поверхностях труб, а также внутри стенок труб.
· Магнитные дефектоскопы
Метод магнитной дефектоскопии является многообещающим для обследования подземных магистральных газопроводов. Магнитные дефектоскопы позволяют при малых эксплуатационных расходах выявлять коррозионные повреждения стенок трубы на больших расстояниях, но нужно иметь ввиду, что они малочувствительны к трещинам, хотя и могут обнаруживать достаточно большие трещины, всё же для их выявления следует использовать устройство, использующее ультразвук, либо вихревые токи.
Метод магнитной дефектоскопии металлов основан ни обнаружении и регистрации полей рассеяния, возникающих в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. При этом магнитные силовые линии распространяются в металле стенки трубы без изменения направления, если в ней отсутствуют дефекты. При наличии дефектов в стенках труб магнитные силовые линии отклоняются, и возникает поле рассеяния, величине этого поля зависит от размеров и конфигурации дефекта при определенном значении намагниченности стенки трубы.
Магнитные дефектоскопы используются для выявления дефектов кольцевых сварных швов (непроваров, несплавлений, подрезов),питтинговой коррозии;
Дефектоскопы продольного и поперечного намагничивания имеют высокую разрешающую способность, достигающую эффективности ультразвуковой технологии и даже превышающую ее по надежности обнаружения дефектов.
На рассматриваемом МГ используют два вида магнитных дефектоскопов, запуская их один за другим.
1. Магнитный дефектоскоп для обнаружения продольных трещин в магистральных газопроводах.
Попереченое намагничивание осуществляют с помощью электромагнитов, постоянных магнитов или соленоидов. При продольном намагничивании поле направлено вдоль продольной оси сварного шва или детали. Поперечное намагничивание применяют для обнаружения продольных дефектов сварки.
2. Магнитный дефектоскоп для обнаружения поперечных трещин в магистральных газопроводах.
Продольное намагничивание осуществляют с помощью электромагнитов,постоянных магнитов или соленоидов. При продольном намагничивании поле направлено вдоль продольной оси сварного шва или детали. Продольное намагничивание применяют для обнаружения поперечных дефектов сварки.
Выбор внутритрубных дефектоскопов и их приборное оснащение определяется задачами технического диагностирования, технологическими, конструктивными и геометрическими параметрами трубопроводной системы, возможностями Эксплуатирующих и Специализированных организаций, требованиями, предъявляемыми к техническим характеристикам используемых средств по обеспечению надежности выявления необходимых параметров дефектов.
Подготовка газопровода к пропуску внутритрубного устройства
Конструкция линейной части МГ Похвистнево-Самара обеспечивает возможность проведения внутритрубной диагностики, в том числе имеет:
* камеры запуска и приема внутритрубных устройств;
* постоянный внутренний диаметр и равнопроходную линейную арматуру без выступающих внутрь газопровода узлов и деталей, а также сварочного грата, подкладных колец;
* решетки на перемычке газопровода, исключающие попадание внутритрубных устройств в ответвления;
* сигнальные приборы, маркерные устройства, регистрирующие прохождение внутритрубных устройств, установленные в узлах пуска, приема и промежуточных пунктах на газопроводе.
Трубопровод и узлы пуска и приема очистных устройств оборудованы сигнальными приборами, устанавлеными на линейных кранах и регистрирующими прохождение очистных устройств.
В общем случае в состав основных работ по внутритрубной диагностике входят (в порядке последовательности их выполнения):
* подготовка газопровода к пропуску внутритрубного устройства;
* запасовка внутритрубного устройства в камеру запуска;
* пропуск внутритрубного устройства под давлением транспортируемого газа с записью информации о техническом состоянии газопровода в памяти устройства;
* приемка внутритрубного устройства в камере приема;
* расшифровка полученной информации.
Для запуска внутритрубного устройства устанавливают камеру запуска и приема согласно плану. Камера запуска была установлена на 115,6 км МГ Похвистнево-Самара. Были проведены огневые работы, согласно плану организации и безопасного проведения ремонтных(огневых) работ, а также следующим схемам:
· Схема расстановки постов
· Схема стравливания газа
· Схема проведения огневых работ
· Схема вытеснения газовоздушной смеси
· Схема заполнения участка газопровода.
Данный участок оборудован запорной арматурой в виде 2 кранов на главной нитке с обвязкой и свечами, обеспечивающими своевременное стравливание газа и перекрытие доступа газа в участок МГ, на котором производятся огневые работы. Перемычка, соединяющая нитки МГ закрыта на все время проведения огневых работ в целях безопасности. Установка камеры запуска была проведена в несколько этапов. На первом этапе был ограничен доступ газа на место работ путем стравливания. Затем были сделаны технические отверстия, с последующей ликвидацией части трубы. В процессе установки камеры в нитке трубопровода остался воздух, который вытеснили с помощью продувки через одну свечу.
Камера приема дефектоскопов была установлена на газопроводе-отводе к ГРС-16 в соответсвии с планом организации и безопасного проведения ремонтных(огневых) работ,а также схемам.
Сборку, настройку и калибровку дефектоскопов для пропуска по обследуемому участку трубопровода произвели в стационарных условиях.
Дефектоскопы доставили к месту запуска с соблюдением мер предосторожности. Предпусковую функциональную проверку дефектоскопов выполнили непосредственно перед запасовкой в камеру пуска скребка.
Во время пропуска снаряда были строго запрещены:
· переезд транспорта через трубопровод;
· присутствие на площадках запуска, приема, линейных кранов и местах установки маркеров лиц, не участвующих в работах по обеспечению пропусков снарядов;
· пользоватние открытым огнем, курение, выезд в охранную зону трубопровода на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания;
· выполнение в охранной зоне работ, не связанных с пропуском.
Выбор по производителю
Не выбрано Компьютерная радиография DUERR NDT / DÜRR NDT АКС Синтез НДТ Proceq SA НПЦ Кропус Константа Центр МЕТ Bosello High Technology SaluTron® Messtechnik GmbH ЗИО "ПОЛАРИС" НПП «Промприбор» ЭЛИТЕСТ Промтест Bruker ТОЧПРИБОР FUTURE-TECH CORP. OXFORD Instruments Амкро Ньюком-НДТ Sonotron NDT YXLON International Array Corporation Raycraft General Electric Vidar systems corporation ООО «Арсенал НК» Echo Graphic НПП "Машпроект"
Дефектоскопия труб
11.10.2016
Дефектоскопия труб - одна из подкатегорий неразрушающего ультразвукового контроля , наряду с дефектоскопией основного металла и швов. Данный метод дефектоскопии - один из самых востребованных услуг для контроля нефте- и газопроводов во многих отраслях промышленности: химической, нефтегазовой, топливной, электроэнергетической и др.
В процессе длительной эксплуатации, равно как и в производстве, трубопроводы подвергаются внутреннему и внешнему воздействию, в ходе которых могут накапливаться различные дефекты (коррозионные повреждения, усталостные трещины, нарушения целостности металла, неметаллические включения, закаты, плены, раковины и др.). Очень важным является своевременное обнаружение таких дефектов до выхода трубопровода из строя. Еще более важным является возможность проведения диагностики без остановки или вывода системы из эксплуатации. Именно поэтому для дефектоскопии труб используются методы неразрушающего контроля, среди них магнитные (магнитной анизотропии, магнитной памяти металла, магнитной проницаемости), акустические (импульсные ультразвуковые, волн Лэмба, фазовые, акустической эмиссии), электрические и оптические (визуальные - эндоскопические, лазерные, голографические).
Такие методы применяются для выявления различных дефектов: нарушения герметичности, контроля напряженного состояния, контроля качества и состояния сварных соединений, контроля протечек и других параметров, ответственных за эксплуатационную надежность трубопроводов.
Среди методик проведения дефектоскопии трубопроводов можно выделить толщинометрию тела трубы и ультразвуковое исследование тела и концов трубы для выявления дефектов продольной и поперечной ориентации.
Загрузка...
