Некоторые системы и методы диагностики трубопроводов

Собственное магнитное поле рассеяния изделия (СМПР) - магнитное поле рассеяния, возникающее на поверхности изделия в зонах устойчивых полос скольжения дислокаций под действием рабочих или остаточных напряжений или в зонах максимальной неоднородности структуры металла на новых изделиях.

Магнитная память металла - последействие, которое проявляется в виде остаточной намагниченности металла изделий и сварных соединений, сформировавшейся в процессе их изготовления и охлаждения в слабом магнитном поле или в виде необратимого изменения намагниченности изделий в зонах концентрации напряжений и повреждений от рабочих нагрузок.

Примечание: Слабое магнитное поле - геомагнитное поле и другие внешние поля малой напряженности. Более четкая граница между слабыми и сильными магнитными полями рассматривается в книге "Физические основы метода магнитной памяти металла", авторы Власов В.Т., Дубов А.А. М.: ЗАО "ТИССО", 2004.

Метод МПМ - метод неразрушающего контроля, основанный на регистрации и анализе распределения собственных магнитных полей рассеяния (СМПР) на поверхности изделий с целью определения зон концентрации напряжений, дефектов, неоднородности структуры металла и сварных соединений.

Для отдельных деталей и изделий, а также для сварных соединений метод МПМ основан на регистрации СМПР, возникающих в зонах концентрации остаточных напряжений после их изготовления и охлаждения в магнитном поле Земли. В процессе изготовления любых ферромагнитных изделий (плавка, ковка, термическая и механическая обработка) механизм формирования реальной магнитной текстуры происходит одновременно с кристаллизацией при охлаждении, как правило, в магнитном поле Земли. В местах наибольшей концентрации дефектов кристаллической решётки (например, скоплений дислокаций) и неоднородностей структуры образуются доменные границы с выходом на поверхность изделия в виде линий смены знака нормальной составляющей СМПР. Эти линии соответствуют сечению детали с максимальным магнитным сопротивлением и характеризуют зону максимальной неоднородности структуры металла и, соответственно, зону максимальной концентрации внутренних напряжений (ЗКН).

В настоящее время в энергетике, химической, нефтехимической, нефтегазоперерабатывающей, нефтяной, газовой и в других отраслях промышленности России разработаны и применяются на практике более 50 руководящих документов и методик контроля. Проведён комплекс экспериментальных и теоретических исследований в содружестве с рядом российских и зарубежных институтов. Разработаны количественные и качественные критерии, позволяющие осуществлять раннюю диагностику усталостных повреждений и оценки ресурса оборудования с использованием метода МПМ.

В период времени с 1990 по 2011 годы специалистами ООО "Энергодиагностика" выполнены промышленные исследования с оценкой состояния более 315 паровых и водогрейных котлов, более 225 паровых и газовых турбин, более 200 сосудов и аппаратов, более 1300 км трубопроводов различного технологического назначения; выполнен контроль качества изделий машиностроения более чем на 50-ти заводах и фирмах России и других стран, экспериментальный контроль рельс и колесных пар на предприятиях железнодорожного транспорта, мостовых конструкций, грузоподъёмных механизмов и других технических объектов.

Метод магнитной памяти металла и соответствующие приборы контроля используются более чем на 1000 предприятиях России. Кроме России метод получил распространение в 31 стране мира: Австралия, Ангола, Аргентина, Беларусь, Болгария, Венгрия, Германия, Израиль, Индия, Ирак, Иран, Канада, Казахстан, Китай, Колумбия, Латвия, Литва, Македония, Малайзия, Молдова, Монголия, Польша, Сербия, США, Украина, Финляндия, Черногория, Чехия, ЮАР, Южная Корея, Япония.

Разработаны и введены в действие следующие стандарты России:

· ГОСТ Р ИСО 24497-1-2009. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 1. Термины и определения.

· ГОСТ Р ИСО 24497-2-2009. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 2. Общие требования.

· ГОСТ Р ИСО 24497-3-2009. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 3. Контроль сварных соединений.

· ГОСТ Р 52330-2005. Контроль неразрушающий. Контроль напряженно-деформированного состояния объектов промышленности и транспорта. Общие требования.

· ГОСТ Р 53006-2008. Оценка ресурса потенциально опасных объектов на основе экспресс-методов. Общие требования.

За период времени с 1994 года по 2010 год выпущено 45 документов Международного института сварки (МИСа) с положительными резолюциями по методу магнитной памяти металла.

В 2007 году в результате положительного голосования среди 18 стран-членов МИСа и более 10 стран комитета ISO утвержден международный стандарт ISO 24497-1:2007(Е), 24497-2:2007(Е), 24497-3:2007(Е) по методу магнитной памяти металла.

Значительный опыт промышленных и лабораторных исследований, наличие методик, руководящих документов, научно-технических отчётов позволили разработать нормативно-техническую документацию (НТД) по аттестации метода магнитной памяти металла, приборов контроля и персонала. В НТД, кроме методик и РД, входят: требования к техническим знаниям специалистов, изучающих метод МПМ; программа обучения специалистов I, II, и III уровней (согласована с Ростехнадзором); паспорта и технические условия на приборы контроля; правила эксплуатации, методики поверки и испытаний приборов контроля; руководство пользователя программным продуктом для обработки результатов контроля на компьютере; учебное пособие.

Статьи по методу магнитной памяти металла:

· Дубов А.А. Метод магнитной памяти металла.

· Дубов А.А., Власов В.Т. О новой классификации методов НК с позиций оценки рисков и ресурса оборудования.

· Власов В.Т., Дубов А.А. Физические критерии оценки напряженно-деформированного состояния материалов и элементов конструкций.

· Дубов А.А. Принципиальные отличительные признаки метода магнитной памяти металла и приборов контроля в сравнении с известными магнитными методами НК.

· Дубов А.А. Итоги внедрения метода магнитной памяти металла в России и других странах.

· Дубов А.А., Власов В.Т. О проблеме измерения характеристик напряженно-деформированного состояния конструкционных материалов сложных технических объектов. Энергетическая концепция диагностики напряженно-деформированного состояния (НДС) материалов.

· Дубов А.А. Контроль напряженно-деформированного состояния газопроводов при оценке их ресурса.

· Дубов А.А. Контроль технологических трубопроводов без снятия изоляции с использованием сканирующих устройств и метода магнитной памяти металла.

· Дубов А.А., Дубов Ал.А. Бесконтактная диагностика подземных участков трубопроводов с использованием магнитометрических измерителей концентрации напряжений.

· Дубов А.А. Оценка ресурса теплоэнергетического оборудования в соответствии с рекомендациями нового национального стандарта ГОСТ Р 53006-2008.

· Дубов А.А. Проблемы оценки остаточного ресурса стареющего оборудования.

· Дубов А.А. Оценка ресурса энергооборудования с использованием метода магнитной памяти металла.

· Матюнин В.М., Дубов А.А., Дубов Ал.А. Определение механических свойств по параметрам твердости в зонах концентрации напряжений, выявленных в изделиях методом магнитной памяти металла.

· Дубов А.А., Дубов Ал.А. Возможности метода магнитной памяти металла для мониторинга и развития трещин.

· Дубов А.А., Колокольников С.М. Проблемы контроля качества сварки и сварочных технологий и их решение на основе метода магнитной памяти металла.

· Дубов А.А., Дубов Ал.А., Собранин А.А. Диагностика узлов и деталей бурильных установок нефтедобычи с использованием метода магнитной памяти металла.

· Дубов А.А. Новые требования к методам и средствам диагностики напряженно-деформированного состояния материалов

Основные публикации:

1. Дубов А.А., Дубов Ал.А., Колокольников С.М. Метод магнитной памяти металла и приборы контроля. Учебное пособие. М.: ЗАО "ТИССО", 2008. 365 с.

2. Власов В.Т., Дубов А.А. Физическая теория процесса "деформация - разрушение". Часть I. Физические критерии предельных состояний металла. М.: ЗАО "ТИССО", 2007. 517 с.

3. Власов В.Т., Дубов А.А. Физические основы метода магнитной памяти металла. М.: ЗАО "ТИССО", 2004, 424с.

4. Дубов А.А. Метод магнитной памяти металла. История возникновения и развития. М.: ФГУП Издательство "Известия", 2011. 256 с.

5. Дубов А.А. А.С. 2029263. Патент России и стран СНГ. Способ определения остаточных напряжений в изделиях из ферромагнитных материалов. Бюллетень изобретений, №5, 1995.

6. Материалы первой, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой международных научно-технических конференций "Диагностика оборудования и конструкций с использованием магнитной памяти металла". Доклады и тезисы докладов. М.: Энергодиагностика, 1999, 2001, 2003, 2007, 2009, 2011.

7. Дубов А.А. Диагностика котельных труб с использованием магнитной памяти металла. М.: Энергоатомиздат, 1995.

8. Дубов А.А. Диагностика турбинного оборудования с использованием магнитной памяти металла. М.: ЗАО "ТИССО", 2009. 148 с.

9. Дубов А.А. Диагностика трубопроводов, оборудования и конструкций с использованием магнитной памяти металла. Сборник статей и докладов. М.: Энергодиагностика, 2001.

10. Дубов А.А. Исследование свойств металла с использованием метода магнитной памяти // Металловедение и термическая обработка металлов, №9, 1997.

11. Дубов А.А. Экспресс-метод контроля сварочных напряжений // Сварочное производство, №11, 1996.

12. Дубов А.А. Диагностика усталостных повреждений рельс с использованием магнитной памяти металла // В мире неразрушающего контроля, №5, 1999.

13. Горицкий В.М., Дубов А.А., Демин Е.А. Исследование структурной повреждаемости стальных образцов с использованием метода магнитной памяти металла // Контроль. Диагностика. №7, 2000.

14. Дубов А.А. Проблемы оценки ресурса стареющего оборудования // Безопасность труда в промышленности, №12, 2002. С.30-38.

15. Дубов А.А. Способ определения предельного состояния металла и оценки ресурса оборудования по магнитным диагностическим параметрам // Контроль. Диагностика, №5, 2003.

Статья опубликована в номере 7 (138)-2007

Дата добавления: 2015-06-27