Автоматизация ремонтно-эксплуатационного обслуживания промышленных трубопроводов

• Автор: Доржгочоо Одгэрэл
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 183 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ГЛАВА Обзор и анализ автоматического управления и обследования промышленных трубопроводов.

1.1. Промышленный трубопровод, как объект

неразрушающего контроля.

1.2. Классификация дефектов на металлических трубопроводов.

1.3. Обзор неразрушающего метода обследования промышленных трубопроводов.

1.3.1. Магнитные методы.

1.3.2. Электромагнитные методы.

1.3.3. Ультразвуковой метод.

1.3.4. Радиационные методы.

1.3.5. Томографические методы на основе рентгеновского излучения
1.4. Томография на рассеянном излучении
1.4.1. Томографы на основе коллимационных систем источника и детектора.
1.4.2. Лабораторные опытные томографы
1.1.3. Коммерческие серийные томографы
1.4.4. Томография на рассеянном неколлимированном излучении
1.5. Выводы по первой главе
1.6. Задачи диссертационной работы
2 ГЛАВА Модель томографа на рассеянном неколлимированном излучении обследования поверхностных слоев трубопровода
2.1. Физические основы моделирования
2.2. Физические основы реконструкции обратная
задача
2.2.1. Представление объекта реконструкции
2.2.2. Физические основы реконструкции на основе неколлимированного рассеянного излучения
2.2.3. Особенности алгоритма реконструкции
2.3. Модель взаимодействия рентгеновского излучения с объектом контроля прямая задача
2.4. Алгоритм реконструкции
2.5. Выводы по второй главе
3 ГЛАВА Исследование эффективности томографической реконструкции на основе обратно рассеянного неколлимированного излучения
3.1. Исследование качества реконструкции на
тестовом объекте
3.2 Исследование качества реконструкций
поверхностных слоев трубопровода.
3.3. Интенсивность регистрации рассеянных фотонов при обследовании поверхностных слоев трубопровода
3.4. Глубина реконструкции и разрешение
3.5. Рациональный диапазон энергия фотонов
3.6. Разрешающая способность реконструкции
3.7. Производительность контроля
3.8. Оценка числа рассеянных фотонов по числу зарегистрированных детектором
3.9. Выводы по третьей главе
. . .
. . .
. . . 4 .
6 0
4 ГЛАВА Разработка системы автоматизации
обследования трубы с использованием радиационных методов информационного обеспечения. .
4.1. Принцип работы узкоколлимированного
рентгеновского сканера манипулятора .
4.2. Техническая разработка узкоколлимированного
рентгеновского сканера для томографа на обратнорассеянном излучении .
4.3. Технические средства интегрированного
комплекса рентгеновской компьютерной томографии .
4.4. Выводы по четвертой главе .
5. Общие выводы по работе .
6. Литература .
7. Приложения. Тексты МФайлов основных
блоков модели реконструкции слоев объекта
7.1. Функция определения траектории фотона в
одном пикселе
7.2. Функция определения полной траектории фотона
в объекте
7.3. Функция моделирования процесса сканирования
объекта
7.4. Модель взаимодействия фотонов с
поверхностным слоем
7.5. Функция реконструкции
Введение
Актуальность


В металлических трубопроводах для водоснабжения полностью не используются прочностные характеристики стальных труб, что экономически не оправдано и ведет к большому перерасходу стали. В связи с этим применение стальных труб в водоводах с напорами менее 1,5 Мпа не разрешается. Металлические трубопроводы (стальные, чугунные) подвержены быстрому зарастанию микроорганизмами, находящимся в воде, что уменьшает их пропускную способность и приводит к увелечению потребления электроэнергии до %. I, II, III, IV, V). Категории трубопроводов определяются совокупность технических требовании к конструкции, монтажу и объему контроля трубопроводов. Категории трубопроводов устанавливаются разработчиком проекта для каждого трубопровода. Класс опасности технологических сред определяется разработчиком проекта на основании классов опасности веществ, содержащихся в технологической среде, и их соотношений. Допускается в зависимости от условий эксплуатации принимать более ответственную (чем определяемую рабочими параметрами среды) категорию трубопроводов. Категорию трубопровода следует устанавливать по параметру, требующему отнесения его к более ответственной категорий. Для вакуумных трубопроводов следует учитывать не условное давление, а абсолютное рабочее давление. Трубопроводы, транспортирующие вещества с рабочей температурой, равной или превышающей температуру их самовоспламенения, с водой или кислородом воздуха при нормальных условиях, следует относить к I категории. Трубы должны быть изготовлены из стали, обладающей технологической свариваемостью, с отношением предела текучести к пределу прочности не более 0,, относительным удлинением металла при разрыве на пятикратных образцах не менее % и ударной вязкостью не ниже КСи= Дж/см2 (3,0 кГс. Классификация трубопроводов приведена в табл. Рр«ч>1па (кГс/см2) 1расч, град, С Рр«. Мпа (кГс/см*) ^расч, град. С Ррж«. Мпа (кГс/см2) 1расч, град. С Н рк^Мпа (кГс/см2) 1расч, 1рад, <- Нрвс1>Мпа (кГс/см2) фас, град . Свите 2,5 () Свыше 0 и ниже минус Вакуум от 0, до 2. Б а) горючие газы (1Т), в том числе сжиженные Свыше 2. Свыше 0 и ниже минус Вакуум от 0. Таблица 1. Рр«сч. Мпа (кГс/ см1) ! С (кГс/ см1) 1расч, град. С РраоъМпа (кГс/см7) Ч**сч, 1рад. С Ррвсч>1па (кГс/ см2) Трасч, град, С Рр*с*>Мпа (•сГс/см? Б б) лспсовоснла-меняющиехся жидкости (ЛВЖ) Свыше 2,5 Свыше 0 и ниже минус Свыше 1. ГЖ) Свыше 6,3 Свыше 0 и ниже минус Свыше 2,5 до 6. Окаичание табл. Для магистралей низкого давления, в том числе сливных участков гидросистем, в авиации широко применяются трубы, изготовленные из сплавов алюминия (например АМгМ). Практика показала, что трубопроводы из алюминевых сплавов можно успешно применять для магистралей с рабочим давлением до ЮОкГ/смЗ. Толщину стенки трубопровода выбирают из условия прочности при заданном рабочем давлении. Однако практика показала, что, учитывая возможность механических повреждений при эксплуатации, толщину стенки целесообразно выбрать не менее 0,8-1 мм для труб из алюминевых сплавов и 0,5 - из стали. Трубопроводы, предназначенные для работы под давлением, испытывают. При испытаниях они должны без появления течи выдержать контрольные давления. Материал трубопроводов может иметь целый ряд дефектов, которые иногда оказываются очагами возникновения аварии на трубопроводных системе. Основные дефекты трубопровода проявляются в поверхностных слоях. Несмотря на широкую номенклатуру выпуска приборов диагностики трубопровода надежный контроль поверхностных частей трубопроводов до сих пор не достигнут. Внутренняя поверхность, которая у трубопроводов является наиболее нагруженной, может иметь продольные риски; микротрещены и шероховатости, закаты, неоднородностьматериала, которая при наличии давления в трубопроводе приводит к образованию свинца, волосовины и др. Все эти дефекты относится к категории случайных, но при работе трубопровода с переменными нагрузками (при переменных давлениях рабочей жидкости) они могут явиться очагом разрушения. Например, произошло разрушение трубопровода размерам x8,5 мм из материала Х(8)Т при испытании его под пульсирующим давлением.