Аппаратура дистанционного контроля магистральных трубопроводов

Аппаратура для дистанционного контроля технического состояния магистральных трубопроводов должна решать следующие задачи:

1. Определять величину и направление тока в трубопроводе.
2. Определять его местоположение трубопровода в плане и в разрезе с точностью 3-5 см на глубине до 10 м.
3. Определять потенциал трубопровода.
4. Определять местоположение, форму и размеры дефектов изоляции трубопровода.
5. Определять величину вибраций трубопровода
6. Определять местоположение, форму и размеры металлических предметов в непосредственной близости от трубопровода.
7. Определять местоположение сварного шва трубопровода.
8. Определять величину изгибов трубопровода.
9. Определять влияние на измеряемый параметр электромагнитных полей соседних трубопроводов, линий связи, высоковольтных линий электропередач
10. Определять удельное сопротивление грунтов, в том числе и под асфальтом, льдом, снегом, щебнем и т.п.
11. Определять структуру грунтов. Определять уровень грунтовых вод.
12. Иметь возможность передачи информации в персональную или портативную ЭВМ.
13. Иметь возможность определения местоположения путем связи c аппаратурой спутниковой привязки – Global Positioning System (GPS).

Магнитные методы контроля и диагностики трубопроводов

Определение места сквозного дефекта в изоляции путем детального измерения потенциалов трубопровода осуществляют различными системами:

  • Аппаратурой «Поиск-01» фирмы «Парсек» (Россия);
  • «Вайлекес Электроник» (Германия);
  • Системой «Корпак» или приборным комплексом «Сервейер МК-9» (Великобритания) и др.

Конструкция приборов контроля трубопроводов

Комплексы состоят из измерительных устройств с памятью, измерительных электродов, персонального компьютера, печатающего и графопостроительного устройств. В комплект также входят катушки с проводом, таймер и устройства для прерывания тока УКЗ.

Проведение измерений

Измерения проводят методом выносного электрода, поляризационный потенциал измеряют методом отключения тока поляризации через короткие промежутки времени.
Синхронное (или несинхронное для аппаратуры «Поиск-01») отключение тока поляризации УКЗ осуществляют с помощью синтактов, управляемых синхронизированными таймерами или специальными прерывателями.

Измерительный прибор (микровольтметр)

Измерительный прибор (микровольтметр)

Оператор перемещается над осью трубы, переставляя два медно-сульфатных электрода сравнения, осуществляя контакт измерительного устройства с грунтом. Контакт с трубой осуществляется через контрольный вывод с помощью переносной катушки. На катушке имеется счетное устройство, позволяющее осуществить привязку к трассе трубопровода и к отдельным ориентирам на трассе.

Современные системы для обследований оснащены устройством GPS для спутниковой привязки измерений к местности с точностью до 3— 15 м.

Для учета влияния и регистрации блуждающих токов в ближайших КИПах устанавливают стационарные электроды с измерительными и запоминающими устройствами типа «Минилог-128», РАД-256 и др.

Прерывание тока поляризации осуществляется в диапазоне от 1 до 27 с, например, по схеме: 5с — включено, 1с — отключено и др. Измерение потенциала отключения проводят автоматически, не ранее 100 мс с момента отключения.

Регистрация и обработка данных проведения измерений

Данные, накопленные в результате измерений в запоминающих устройствах, переводят в компьютер, где обрабатывают и индицируют на экране дисплея.

В окончательном виде результаты обследования трубопровода выдают в виде таблиц и цветных графиков. По таблицам и графикам определяют места повреждений защитного покрытия и зоны недозащиты и перезащиты трубопровода.

Диагностика подводных трубопроводов

Универсальной аппаратуры для решения всех перечисленных задач не существует.

Аппаратура для дистанционного контроля технического состояния магистральных трубопроводов по постоянному и низкочастотному переменному электромагнитному полю

Рассмотрим с этих позиций возможности отечественной и зарубежной аппаратуры для исследования электрических и переменных магнитных полей.

CIPS (Close Interval Potential Survey)

Для реализации метода CIPS (метод интенсивных измерений) создана различная цифровая аппаратура. В ФРГ фирмой Wielekes Elektronik создана аппаратура MiniTrans. В Канаде используют аналогичную аппаратуру «Микапс» и HEXCORDER, в Англии «Сервейер» фирмы Глобал Катодик Протекшин и «Корпак» (Бритиш газ).

Wielekes Elektronik (ФРГ)

Аппаратура последней разработки фирмы Wielekes Elektronik позволяет проводить измерения как постоянного, так и переменного тока на двух каналах. При измерении используются неполяризующиеся электроды. Время включения/выключения изменяется в пределах: 4/2,12/3,27/3,57/3 секунд. Содержит средства ориентирования (антенны и компас). Диапазон измерений от 1 до 200 V.

С помощью комплекта измерительной аппаратуры можно реализовать следующие электрометрические методы исследования технического состояния трубопроводов:

1. Поиск и обследование подземных трубопроводов, кабелей и т.п.

Измеритель MINILOG2

Измеритель MINILOG2

2. Исследование сопротивления околотрубного пространства.
3. Пробное питание трубопровода защитным током.
4. Определение потенциалов «труба-земля» методами: двух электродов, трех электродов, методом суммирования.
5. Определение дефектов изоляции IFO методом.
6. Регистрация, обработка и архивация результатов измерений.
7. Модифицированный метод Пирсона.

Детектор утечек тока из трубопроводов

Программное обеспечение позволяет строить цветные графики потенциалов постоянного тока по двум каналам, выделять участки с недостаточной катодной защитой. Широкого распространения в Америке и Европе не получила. В России старые разработки фирмы используются при контроле технического состояния магистральных трубопроводов.

Cathodic Technology Limited (Канада)

Во многих странах мира используются разработки фирмы в области контроля технического состояния подземных трубопроводов. Комплект последней разработки CATH-TECHTM HEXCORDER MILLENIUM DCVG/CIPS/GPS приведен на фото.

Общий вид комплекта аппаратуры контроля трубопроводов канадской фирмы

Особенность разработки – возможность проведения работ методом потенциала катодной защиты и методом градиента потенциала постоянного тока, вычисление координат по 12 спутникам. Недостатки: отсутствуют активные электроды, возможность регистрации переменной составляющей тока катодной защиты; недостаточный температурный диапазон для работы на Российских трубопроводах.

Смотреть все обзоры аппаратуры для диагностики трубопроводов:

Внешний вид оборудования для проведения интенсивных измерений на магистральных трубопроводах методом CIPS

Внешний вид оборудования для проведения интенсивных измерений на магистральных трубопроводах методом CIPS.  1 – блок сбора и обработки данных; 2 – дистанционный размыкатель; 3 — трассоискатель.

УДК 621.317.7.082.743
Автор:
Петрова А.В., к. т. н.
tegr217@yandex.ru
«Транспорт, хранение нефти и газа (ТХНГ)»
НМСУ «Горный»

Equipment for remote monitoring of main pipelines

Autor:
Petrova A. V., Ph. D.
tegr217@yandex.ru

Transport, storage of oil and gas (TSOG)
National Mineral Resources University of Mines

Аннотация:
Аппаратура дистанционного контроля магистральных трубопроводов должна решать ряд задач. В статье представлены все критерии подбора диагностической аппаратуры на основе анализа и приведен обзор конкретных приборов на основании их технических характеристик.

Ключевые слова: Дистанционная диагностика, магистральный трубопровод, аппаратура измерения потенциала, потенциал трубопровода.

Abstract: Equipment for remote monitoring of main pipelines must solve a number of problems. The article presents all the criteria for selecting diagnostic equipment on the basis of analysis and provides an overview of specific instruments based on their technical characteristics.

Keywords: Remote diagnostics, main pipeline, capacity measuring equipment, pipeline potential.

Список литературы:

1. Комплекс электромагнитной диагностики трубопроводов/В.О. Некучаев, Е.И. Крапивский, А.Н. Любчик, В.В. Нестеров/EAGE Conference, 2010
2. Крапивский Е.И. Геофизические методы диагностики технического состояния подземных трубопроводов. Часть 1. Методы постоянного и низкочастотного переменного тока. Учебное пособие/ Е.И.Крапивский, Н.П.Демченко – Ухта, 2002. – 220 с.
3. Захаров В.П. Магниторазведка/ А.А.Логачев, В.П.Захаров – Л.:Недра. 1979. –351 с.

174 0

Комментарии

Отправить ответ

Войти с помощью: 
avatar
wpDiscuz