Электромагнитно-акустический контроль тела трубы

Реализация электромагнитно-акустического контроля (ЭМА-контроля) для выявления дефектов основного металла трубы осуществляется при помощи ЭМА-ПВ-модуля. Принцип действия ЭМА-ПВ-модуля основан на электромагнитно-акустическом способе возбуждения и приема ультразвуковых (УЗ) колебаний. УЗ-волны в ЭМА-ПВ-модуле направлены перпендикулярно объекту контроля (ОК), что позволяет выявлять внутренние дефекты, ориентированные параллельно стенкам ОК. В отличие от традиционного способа возбуждения ультразвуковых колебаний с использованием пьезопреобразователей, этот метод позволяет проводить диагностику трубопроводов, в том числе диагностику объектов, имеющих загрязненную поверхность (ржавчина, коррозия и т.д.), без использования контактной жидкости,

по неподготовленной поверхности, через воздушный зазор. Ультразвуковой измерительный импульс генерируется не внутри преобразователя, как обычно, а на поверхности контролируемого объекта. Объектом ЭМА-контроля могут быть надземные и подземные участки технологических трубопроводов Ду700 и Ду1400 (мм) с толщиной стенки от 10 мм до 30 мм.

Необходимые требования для ЭМА-контроля: предварительная подготовка поверхности не требуется, шероховатость поверхности в диапазоне Rz 80...160 мкм по ГОСТ 2789; максимальный зазор от рабочей поверхности датчика до поверхности стенки трубы не превышает 1,5 мм; температура окружающей среды от минус 10°С до + 50°С. Возможности ЭМА-ПВ-модуля для ВТД: выявление потерь металла на наружной поверхности трубы (сплошная, язвенная коррозия, забоины и т.п.); обнаружение внутренних дефектов тела трубы (поры, расслоения и т.д.); измерение уменьшения толщины стенки металла на выпуклой стороне отвода, вызванные эрозионным износом; измерение толщины стенок прямолинейных участков и тройников трубопровода.

Диагностика тела трубы проводится одним из следующих способов:

• спиральное сканирование с заданным шагом, обеспечиваемое равномерным передвижением ВСД в трубопроводе;
• поэтапное кольцевое сканирование сечения трубопровода с периодическим перемещением ВСД на заданный шаг.

Поэтапное кольцевое сканирование используется для более детального контроля участков с подозрениями на дефекты, выявленные при спиральном пошаговом сканировании. Результаты внутритрубного сканирования ЭМА-ПВ-модулем выводятся на экран монитора принимающего и управляющего компьютера, установленного в автолаборатории, с целью оценки контролером-оператором обнаруженных подозрений на дефекты тела трубы (см. интерфейс программы обработки данных с ЭМА-ПВ-модуля, выводимый на монитор управляющего компьютера). Приемочные испытания ЭМА-ПВ-модуля в составе ТДК Приемочные испытания ЭМА-ПВ-модуля для выявления дефектов тела трубы проводились в два этапа - на технологическом стенде ВТД в августе 2005 года и на КС-2 «Бабаево» КЦ 1 ООО «Севергазпром» в сентябре 2005 года в рамках работ по ВТД. В ходе приемочных испытаний результаты, полученные с помощью ЭМА-модуля, проверялись наружным контролем - ВИК и УЗК (см. сравнительные результаты наружного контроля и внутритрубного ЭМА-контроля). По результатам испытаний приемочная комиссия установила, что ЭМА-модуль соответствует заявленным техническим характеристикам и рекомендовала его к проведению работ по ВТД на опасных производственных объектах.

Толщинометрия

Толщинометрия отводов и тройников обвязки КС с использованием ЭМА-модуля проводится для определения степени эрозионного (коррозионного) износа стенок элементов ТПО. Толщинометрия отводов проводится согласно требованиям "Инструкции по контролю толщин стенок отводов надземных газопроводов технологической обвязки КС, ДКС, ГРС и гребенок подводных переходов магистральных газопроводов" (разработанной ООО "ВНИИГАЗ"), замер толщины стенок тройника проводится согласно "Методики проведения ВТД технологических трубоповодов КС ОАО "Газпром" с применением ТДК ЗАО "Диаконт". Схемы проведения контролей по измерению толщины стенок тройников и отводов приведены ниже:        

последнее обновление информации: 30.10.07.
© 2007 ЗАО "КТПИ "Газпроект"

Отработка технологии ЭМА-дефектоскопии 10.02.2011 00:00 С целью более достоверного выявления участков с трещиноподобными дефектами на стенде ВТД в марте 2010 г. была отработана технология ЭМА-дефектоскопии, включающая последовательное проведение ЭМА-ПВ-контроля (прямой ввод УЗ-импульса) и ЭМА-НВ-контроля (наклонный ввод УЗ-импульса) с последующей идентификацией зон с коррозией и зон с трещиноподобными дефектами (рис. 1).

Рис. 1 Схема прозвучивания тела трубы с применением ЭМА-преобразователей прямого и наклонного ввода.

Зоны, в которых сигналы при ЭМА-ПВ-контроле и ЭМА-НВ-контроле практически совпадали (зона 1 на рис. 2 и 3), идентифицировались как зоны с коррозионными повреждениями поверхности трубы. Остаточная толщина металла в этом случае измерялась модулем ЭМА-ПВ-контроля в статическом режиме с точностью 0,1 мм.

Зоны, выявленные только модулем ЭМА-НВ-контроля с наклонным вводом УЗ-импульса (зоны 2 и 3 на рис 4, 5), идентифицировались как зоны с возможным наличием трещиноподобных дефектов глубиной более 1,0 мм.

Рис. 2 Отображение коррозионного дефектного участка трубопровода Ду 1000 на линейном B-скане при ЭМА-ПВ-контроле	Рис. 3 Отображение зон с трещиноподобными и коррозионными дефектами участка трубопровода Ду 1000 на линейном B-скане при ЭМА-НВ-контроле
Рис. 4 Зона 1 с язвенной коррозией глубиной от 1.5мм до 5.0мм на трубопроводе Ду 1000	Рис. 5 Зона 3 с трещиноподобными дефектами КРН, глубиной от 1.0 до 2.0 мм на трубопроводе Ду 1000

Апробация ЭМА-дефектоскопии была проведена на трубопроводах выходных шлейфов КЦ-4, 5 Таежного ЛПУ ООО «Газпром трансгаз Югорск» в июне 2010 года.

При проведения ЭМА-дефектоскопии на участках выходного шлейфа КЦ-5 были обнаружены аномальные зоны, расположенные на внешней стороне секторных отводов Ду1400, характеризующиеся выраженной анизотропией металла, высоким (около 15дБ) уровнем затухания донного сигнала при ЭМА-ПВ-контроле и наличием высокого уровня браковочного сигнала при ЭМА-НВ-контроле.

В результате расширенного обследования этих зон с применением различных методов НК были получены данные, соответствующие слоистой неоднородности металла, схожие со структурой металла в местах разрыва аварийного участка трубы на КЦ-6 Таежного ЛПУ, фрагмент которого был передан ЗАО «КТПИ «Газпроект». В настоящее время фрагмент аварийного участка трубы с КЦ-6 находится в ЗАО «КТПИ «Газпроект». В I квартале 2011г. планируется провести необходимые разрушающие и неразрушающие виды контроля с целью определения физико-механических и прочностных свойств металла в зоне разрыва. По окончанию работ ЗАО «КТПИ «Газпроект» будет предоставлен отчет о характере обследованных дефектов, методах их идентификации и оценке степени опасности выявленных аномальных зон на секторных отводах КЦ-5.

В результате проведенной ЭМА-дефектоскопии на участке выходного шлейфа КЦ-4 Таежного ЛПУ было обнаружено 54 дефектных участка на 25 элементах трубопровода. При этом на 15 участках был отмечен высокий уровень браковочного сигнала в каналах ЭМА-НВ-модуля. Данные дефектные зоны были интерпретированы как «трещиноподобные дефекты».

При последующем расширенном обследовании на 6 из них были обнаружены дефекты КРН глубиной до 2,8мм, на остальных 9 - язвенная и точечная коррозия глубиной до 3,0мм. По результатам проведенных расчетов 13 дефектных зон были отремонтированы контролируемой шлифовкой, две зоны были признаны негодными к дальнейшей эксплуатации и были отремонтированы заменой катушки (Приложение 1).

Затруднение интерпретации зон с дефектами КРН и питтинговой коррозией при ЭМА-контроле объясняется наличием в целом схожего сигнала от ЭМА-НВ-датчиков и отсутствием сигнала от датчиков ЭМА-ПВ-датчиков в обоих случаях.

Задачу идентификации данных дефектных зон удалось решить путем повторного обследования данных участков ЭМА-НВ-датчиками, развернутыми на 90 град. (рис. 6-7). В дальнейшем данная технология была использована при проведении ВТД трубопроводов КЦ-2 Приозерного ЛПУ; КЦ-5 Надымского ЛПУ; КЦ-2, КЦ-5, КЦ-6 Ягельного ЛПУ; КЦ-9, КЦ-10 Верхнеказымского ЛПУ ООО «Газпром трансгаз Югорск», что позволило наиболее точно интерпретировать обнаруженные дефекты.

Рис. 6 Датчик с ЭМА-преобразователем в штатном положении	Рис. 7 Датчик с ЭМА-преобразователем, развернутыми на 90°

последнее обновление информации: 30.10.07.

Дата добавления: 2015-06-27