Повышение эффективности магнитометрического метода дистанционного контроля технического состояния подземных магистральных трубопроводов

• Автор: Любчик, Анна Николаевна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 151 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ МАГНИТНЫМИ МЕТОДАМИ

1Л Использование анизотропии магнитных свойств металла трубопровода для оценки его напряженных состояний

1.2 Магнитные поля рассеяния трубопроводов

1.3 Исследования кольцевых стыковых швов трубопровода

1.4 Эффект Баркгаузена

1.5 Метод магнитной памяти металла (ММПМ)

1.6 Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2 МАГНИТОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА

2.1 Феррозондовый магнитометр - градиентометр Р1реМаО
2.2 Описание программы «НВ ТЕСЛА 0204.5а VI.0» для совместной работы магнитометра - градиентометра и персонального компьютера
2.3 Аппаратура электромагнитной диагностики трубопроводов АЭМД
2.4 Комплекс электромагнитной диагностики трубопроводов
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ТРУБОПРОВОДА
3.1 Физические основы магнитометрии трубопроводов
3.1.1 Магнитные свойства конструкционных материалов трубопроводов..
3.2 Теоретические основы дистанционного контроля технического состояния трубопроводов магнитным методом
3.2.1 Магнитное поле горизонтального кругового цилиндра
3.2.2 Магнитное поле произвольного трехосного эллипсоида
3.3 Математическое моделирование магнитного поля трубопровода с дефектами с помощью АИБУБ
3.4 Выводы по главе

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
МОДЕЛИ ТРУБОПРОВОДА
4Л Методики проведения эксперимента
4.3 Зависимость от расстояния
4.4 Зависимость от намагничения
4.5 Исследования стыков
4.6 Оценка погрешности магнитометрического обследования трубопровода
4.7 Выводы по главе
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЯ АНОМАЛИЙ ПОСТОЯННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПОДЗЕМНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
5.1 Методика исследования магнитных полей подземных магистральных трубопроводов
5.2 Результаты исследования магнитных полей подземных магистральных трубопроводов
5.3 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Диагностирование подземных нефте - и газопроводов с целью определения его состояния является важной задачей. Во все более возрастающих объемах в России, с этой целью, применяется внутритрубная магнитная диагностика. Однако более 50% трубопроводов не могут быть обследованы этим методом из-за неравнопроходного сечения, отсутствия камер приема и запуска внутритрубных приборов. Кроме того практически не решена задача контроля напряженных состояний трубопроводов с помощью внутритрубной магнитной диагностики. Поэтому дистанционная магнитная диагностика подземного трубопровода является важным направлением. Основное внимание в диссертации уделено повышению эффективности магнитометрического дистанционного определения напряженных состояний и местоположения сварных швов трубопроводов с! использованием разработанной аппаратуры, методики и программного обеспечения.
В области дистанционного контроля необходимо отметить работы ученых и специалистов: Р.В. Агиней, Ю.В. Александров, В.Т. Власов, С.С. Гуськов,
A.A. Дубов, Р.В. Загидуллин, В.В. Клюев, A.A. Коршак, Е.И. Крапивский,
B.Г. Кулеев, Г.В. Ломаев, В.В. Лопатин, И.Л. Максимов, М.И. Михеев, В.Ф. Мужицкий, 3.0. Некучаев, М.Б. Ригмант, В.В. Семенов, С.С. Субботин, Ф.Г. Тухбатулин, Я.С. Шур, В.Е. Щербинин и многие другие. Однако в большинстве предшествующих работ повышению достоверности определения местоположения сварных швов и напряженных состояния стальных магистральных трубопроводов не уделено, по нашему мнению, достаточного внимания.'
Для диагностики магистральных трубопроводов наиболее перспективным является магнитометрический метод дистанционной градиентометрии, позволяющий устанавливать зависимость между напряженностью магнитного поля стального подземного трубопровода и его местоположением в плане и в разрезе, напряженным состоянием и местоположением поперечных сварных

Зависимости составляющих постоянного магнитного поля и их градиента от азимута
—♦—XI на высоте Ом Х2 на высоте 1 м —’♦градиент X —— У1 на высоте Ом —Ж-У2 на высоте 1м
ТрадиентУ_—|— Ъ1 на высоте Ом 22на высоте 1 м градиент Ъ
Рисунок 2.5 - Зависимость показаний магнитометра - градиентометра PipeMaG от ориентации относительно магнитного поля Земли Программное обеспечение позволяет в режиме реального времени визуализировать результаты измерений, заносить в таблицу 9 параметров магнитного поля, два параметра акселерометров и вычислять градиенты индукции магнитного поля. Кроме того предусмотрено измерение низкочастотного переменного магнитного поля (частота до 200 Гц). Осреднение результатов произвольное. Предусмотрено два типа реперов для привязки результатов измерений (профиль, пикет).
Подготовлены технические средства для занесения результатов в твердотельную память и GPS привязки [62].
Примеры измерений составляющих магнитного поля трубопровода приведены в главе 4. Там же рассмотрены другие характеристики магнитометра -градиентометра и методика работ на магистральных трубопроводах [91].