RU2108569C1

RU2108569C1 - Method of nondestructive testing of pipe-lines

Info

Publication number: RU2108569C1
Application number: RU93009960A
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Шабуневич
Original assignee: Виктор Иванович Шабуневич
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1998-04-10

Abstract

FIELD: gas and coil production and transportation, nondestructive testing inspection of pipe-lines during their testing and operation. SUBSTANCE: converters mounted on piston member located in fluid medium in pipe-line emit forward signal, receive and record signals reflected from internal and external surfaces of pipe-line and from surfaces of flaws formed in pipe-line. Signals are emitted and received twice, first time for pressure of fluid medium ahead of piston and second time for pressure of fluid medium after piston. Presence of flaws and their parameters are found by difference of signals. EFFECT: improved authenticity of method. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к газо- и нефтедобыче и транспортировке, а именно к методам неразрушающего контроля (НК) трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации. The invention relates to gas and oil production and transportation, and in particular to methods of non-destructive testing (ND) of pipelines during their testing and in operating conditions.

В настоящее время существует несколько методов НК трубопроводов, среди них такие как магнитный и вихретоковый методы. Магнитный метод НК применяют для контроля изделий из ферромагнитных материалов, т.е. из материалов, которые способны существенно изменять свои магнитные характеристики под воздействием внешнего (намагничивающего) магнитного поля [1]. Вихретоковый метод основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля (см. Герасимов В.Г., Клюев В.В. и Шатерников В. Е. Методы и приборы вихретокового контроля промышленных изделий. М.: Энергоатомиздат, 1983, 242с.). Currently, there are several methods of NK pipelines, among them such as magnetic and eddy current methods. The magnetic NK method is used to control products from ferromagnetic materials, i.e. from materials that are able to significantly change their magnetic characteristics under the influence of an external (magnetizing) magnetic field [1]. The eddy current method is based on the analysis of the interaction of an external electromagnetic field with an electromagnetic field of eddy currents induced by an exciting coil in an electrically conductive monitoring object (see Gerasimov V.G., Klyuev V.V. and Shaternikov V.E. Methods and devices for eddy current monitoring of industrial products. M .: Energoatomizdat, 1983, 242 p.).

Известен также способ контроля трубопроводов в условиях эксплуатации, заключающийся в том, что установленные на поршневом элементе (передвигающемся в трубопроводе под воздействием потока текучей среды) преобразователи излучают импульсы ультразвуковых колебаний, принимают и регистрируют эхо-сигналы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей трубопровода, а также от поверхности дефектов, образовавшихся в трубопроводе [2]. There is also a method of monitoring pipelines in operating conditions, which consists in the fact that the transducers installed on the piston element (moving in the pipeline under the influence of a fluid flow) emit pulses of ultrasonic vibrations, receive and register echo signals reflected from the internal and external surfaces of the pipeline, and also from the surface of defects formed in the pipeline [2].

Основным недостатком этого способа НК является его пониженная точность обнаружения продольных трещин, одного из наиболее опасных дефектов трубопроводов. The main disadvantage of this NK method is its reduced accuracy in detecting longitudinal cracks, one of the most dangerous pipeline defects.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности обнаружения дефектов трубопроводов. The present invention is to improve the accuracy of detection of defects in pipelines.

Поставленная задача достигается тем, что в способе НК трубопроводов, заключающемся в том, что посредством установленных на поршневом элементе, расположенном в трубопроводе в текучей среде, преобразователей излучают прямой сигнал, например, импульсы ультразвуковых колебаний, принимают и регистрируют сигналы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей трубопровода, а также от поверхности дефектов, образовавшихся в трубопроводе, предложено излучение и прием сигналов осуществлять дважды, например, один раз для давления текучей среды перед поршнем, второй раз для давления текучей среды за поршнем, по разности сигналов выявлять наличие дефектов и определять их параметры. The problem is achieved in that in the method of NK pipelines, which consists in the fact that through the transducers installed on the piston element located in the pipeline in a fluid medium, they emit a direct signal, for example, pulses of ultrasonic vibrations, receive and register signals reflected from internal and external surfaces of the pipeline, as well as from the surface of defects formed in the pipeline, it is proposed that the radiation and reception of signals be carried out twice, for example, once for fluid pressure in front of the piston, a second time for the pressure of the fluid behind the piston, by the difference of the signals, detect the presence of defects and determine their parameters.

На чертеже представлен трубопровод 1 с поршневым элементом 2, расположенным в потоке текучей среды и перемещающимся из зоны с большим давлением (p₁) в зону с меньшим давлением (p₂) среды. На поршневом элементе расположен блок излучения 1 и блок приема и регистрации 4 сигналов, составляющие, например, ультразвуковой импульсный толщиномер ДМ-2 фирмы Крауткрэмер (см. приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. / Под ред. В.В.Клюева. М.: Машиностроение, 1986, с.228,277 - табл. 24).The drawing shows a pipe 1 with a piston element 2 located in the fluid flow and moving from the zone with high pressure (p ₁ ) to the zone with lower pressure (p ₂ ) of the medium. On the piston element there is a radiation unit 1 and a unit for receiving and recording 4 signals, comprising, for example, the Krautkramer ultrasonic pulse thickness gauge DM-2 (see devices for non-destructive testing of materials and products. Reference book / Edited by V.V. Klyuyev. M .: Engineering, 1986, p.228.277 - tab. 24).

Способ осуществляют следующим образом. На исследуемом участке (А) трубопровода излучение и прием сигналов, например, импульсов ультразвуковых колебаний осуществляют при одном давлении текучей среды, например, перед прохождением поршневого элемента (см. а), затем производят изменение давления на этом участке и повторяют излучение и прием сигналов на том же участке трубопровода уже при другом давлении текучей среды, например, после прохождения поршневого элемента (см. б). Далее определяют разность между измеренными при разных давлениях величинами, характеризующими состояние трубопровода, (например, компонентами перемещений его поверхности) и по величине этой разницы судят о наличии дефектов в трубопроводе и определяют их параметры. The method is as follows. In the studied section (A) of the pipeline, the radiation and reception of signals, for example, pulses of ultrasonic vibrations, are carried out at one fluid pressure, for example, before the piston element passes (see a), then the pressure is changed in this section and the radiation and reception of signals are repeated the same section of the pipeline already at a different fluid pressure, for example, after the passage of the piston element (see b). Next, the difference between the values measured at different pressures characterizing the state of the pipeline (for example, the components of the displacement of its surface) is determined and the magnitude of this difference is judged on the presence of defects in the pipeline and their parameters are determined.

Проверка предложенного способа на лабораторной установке показала надежность и точность выявления дефектов независимо от их ориентации. Проверка осуществлена с использованием голографической интерферометрии. Verification of the proposed method in a laboratory setup showed the reliability and accuracy of detecting defects regardless of their orientation. Verification was carried out using holographic interferometry.

Claims

1. The method of non-destructive testing of pipelines, which consists in the fact that by means of transducers installed on a piston element located in a pipeline in a fluid medium, they emit a signal, receive signals reflected from the internal and external surfaces of the pipeline and from defects and register them, characterized in that the radiation and the reception of signals is carried out twice, at different pressures of the fluid in a controlled section of the pipeline, and the presence of defects and their parameters are judged by the difference in the recorded signals catch.

2. The method according to p. 1, characterized in that various pressure values are created by changing the position of the piston before or after the controlled zone in the direction of the flow of the medium in the pipeline.