Неразрушающий контроль нефтегазопромыслового оборудования и трубопроводов - залог их надежной работы Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ДИАГНОСТИКА

в. ф. мужицкий, А. с. Бакунов, в. А. карабчевский, в. Б. ремезов, ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр»

неразрушающий контроль нефтегазопромыслового оборудования и трубопроводов — залог их надежной работы

Описывается ряд приборов производства ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр», способных решать задачи неразрушающего контроля и диагностики нефтегазопромыслового оборудования и трубопроводов.

В процессе эксплуатации любого оборудования, в том числе и нефтегазового, происходит его износ. В силу возникающих напряжений, воздействия окружающей среды (коррозия) в отдельных узлах образуются дефекты, рост которых может в конечном итоге привести к разрушению оборудования. О том, к каким последствиям это может привести в нефтегазовой отрасли, вряд ли надо пояснять. Поэтому неразрушающий контроль всех узлов и деталей при их выпуске из производства, а также периодический контроль в процессе эксплуатации являются надежной гарантией своевременного обнаружения опасных дефектов и как следствие предотвращения серьезных аварий как на нефтяных и газовых промыслах, так и в транспортных системах. Обнаружение мелких дефектов позволяет следить за динамикой их роста и, таким образом, рассчитывать остаточный ресурс работы оборудования. В силу большого разнообразия оборудования и различных контрольных задач требуется и большое количество приборов, реализующих различные методы неразрушающего контроля. Пред-

приятие ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр» является крупнейшим в России производителем аппаратуры для неразрушающего контроля. Наши приборы работают в самых разных отраслях промышленности, в том числе и в нефтегазовом комплексе. Ограниченный объем статьи не позволяет подробно описывать весь спектр нашей аппаратуры и задачи, решаемые с ее помощью. Поэтому данная работа — это лишь краткий обзор части нашей продукции, которая уже успешно зарекомендовала себя в нефтегазовой отрасли. Так для трубопрокатных заводов мы поставляем установки для магнитолю-минесцентной дефектоскопии торцов труб УМЛК-10 [1], а для контроля качества защитных покрытий—автоматизированные толщиномеры МТП-10П [2], встраиваемые непосредственно в линию нанесения покрытий. Для проведения неразрушающего контроля в полевых условиях может быть предложен целый ряд аппаратуры различного назначения. В первую очередь это электромагнитно-акустический толщиномер ЭМАТ-100 [3], который позволяет проводить все те же измерения, что и любой ультразвуко-

вой толщиномер, но при этом не требует акустического контакта между измерительным преобразователем и поверхностью контролируемого изделия. Это значительно упрощает процедуру контроля, особенно при значительном количестве контрольных точек, так как не требует их зачистки. Измерения могут быть осуществлены даже по сильно корродированной поверхности (рис. 1). Для обнаружения поверхностных дефектов и оценки их степени опасности хорошо подходят вихретоковые дефектоскопы ВД-12НФМ и ВД-12НФП (рис. 2) [4]. Оба дефектоскопа имеют одинаковый принцип действия и предельно просты в обращении. Они позволяют обнаруживать трещины в изделиях даже под слоем неэлектропроводящего покрытия толщиной до 3 мм. Это позволяет проводить контроль изделий с самой грубой поверхностью без ее предварительной зачистки, что значительно сокращает общее время контроля. Наряду с высокой производительностью, присущей вихретоково-му методу вообще, эти дефектоскопы обеспечивают достаточно высокую скорость контроля. Так, при обследо-

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 4 \\ апрель \ 2006

вании участков магистральных трубопроводов производительность контроля достигает 12 погонных метров в час. В процессе сканирования контролируемой поверхности приборы автоматически адаптируются к изменениям ее электромагнитных свойств, а также к изменениям зазора между измерительным преобразователем и контролируемой поверхностью, что гарантирует высокую надежность контроля. Отличительной особенностью дефектоскопа ВД-12НФП являются управление его узлами и конечная обработка информации с помощью микропроцессора. Это позволяет более наглядно представлять информацию о дефектах, а также предоставляет возможность автоматического документирования результатов контроля. Другим вихретоковым дефектоскопом, предназначенным в первую очередь для обследования магистральных трубопроводов, является многоканальный прибор ВД-89НМ (рис. 3) [5]. Наличие большого числа измерительных каналов позволяет одновременно сканировать сравнительно широкую полосу объекта контроля, а его совместимость с персональным компьютером и имеющееся программное обеспечение дают возможность удобного для потребителя представления информации (например, в формате 3D) и документирования результатов контроля. Одним из наиболее наглядных методов дефектоскопии является магнитопо-рошковый, когда по индикаторному рисунку можно судить о реальных геометрических размерах дефектов, а опытный дефектоскопист может оценить и глубину дефекта. Для реализации данного метода в полевых условиях ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр» предлагает комплект оборудования для маг-нитопорошковойдефектоскопиии комплект оборудования для магнитолюми-несцентной дефектоскопии (рис. 4) [6].

Оба комплекта содержат намагничивающее устройство УН-5, выполненное на базе постоянных магнитов и имеющее гибкую межполюсную перемычку. Это дает возможность намагничивать участки изделий практически с любой формой поверхности, например угловые сварные швы. В первом комплекте в качестве индикатора используется водная суспензия черного порошка в удобном аэрозольном баллоне. Такой порошок обеспечивает максимально высокую чувствительность контроля. Для получения максимального контраста черного порошка на темной поверхности в комплект также входит аэрозольный баллон с белой быстросохнущей краской. Во втором комплекте в качестве индикаторов используются два аэрозольных баллона с водной суспензией магнитолюминесцент-ных порошков желто-зеленого и красного цветов. Магнитолюминесцентные порошки обеспечивают хороший контраст изображения на любой поверхности, а для их облучения используется входящий в комплект ультрафиолетовый облучатель УФО-3-3500 с аккумуляторным питанием. Оба комплекта также содержат стандартные образцы с искусственными трещинами. Для поиска мест утонений стенок труб и резервуаров при их толщине до 10 мм может быть предложен магнитный индикатор толщины МИТ-1 (рис. 5) [7]. В комплекте с запоминающим осциллографом этот прибор также обнаруживает дефекты в стенках независимо от того, с какой стороны они находятся. Важной проблемой при обследовании трубопроводов и оборудования компрессорных станций является контроль их структурного состояния. Эти задачи с успехом могут быть решены с использованием магнитных структуроскопов серии КРМ-Ц (рис. 6) [8]. Непосредственно измеряемая величина в этих приборах — это коэрцитивная сила,

Рис. 1. Электромагнитно-акустический толщиномер ЭМАТ-100 и контроль диаметра шпильки

дефектоскопы серии ВД-12

Рис. 3. Вихретоковый дефектоскоп ВД-89НМ

Рис. 4. Комплект оборудования для магнитолюминесцентной дефектоскопии

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ ДИАГНОСТИКА \\ 25

ДИАГНОСТИКА

Рис. 5. Магнитный индикатор толщины МИТ-1

Рис. 6. Магнитные структуроскопы серии КРМ-Ц

Рис. 7. Искровой дефектоскоп «Крона-2ИМ»

Рис. 8. Магнитный толщиномер защитных покрытий МТП-01

которая является важным информативным параметром, позволяющим судить о состоянии объекта контроля, как-то: о наличии внутренних напряжений, усталости металла, прогнозировать остаточный ресурс работы оборудования и т. п. Наиболее простым в обращении и имеющим автономный источник питания является структу-роскоп КРМ-Ц-К2М с диапазоном измерения коэрцитивной силы от 1 до 20 А/см. Наиболее же совершенная разработка — это структуроскоп КРМ-Ц-

К3, который также имеет автономный источник питания, но расширенный до 40 А/см диапазон измерений. Кроме того, у него имеется интерфейс связи с компьютером и встроенная энергонезависимая память, что позволяет переносить данные контроля в персональный компьютер и с помощью прикладных пакетов программ анализировать результаты контроля в удобной для потребителя форме, например, в виде 3D графических изображений. Надежность и долговечность магистральных трубопроводов во многом зависит от качества защитного покрытия на трубах. В понятия качества покрытия входят его сплошность и толщина, гарантирующие защиту металла трубы от проникновения агрессивных сред. Сплошность материала покрытия может быть проверена одним из искровых дефектоскопов типа «Крона-2И» или «Крона-2ИМ» (рис. 7), а толщину покрытия удобно измерять магнитным толщиномером МТП-01 (рис. 8) [2]. Толщиномер МТП-01 помимо собственно измерения толщины позволяет также находить места проникновения электролита под покрытие, в результате чего под покрытием начал развиваться процесс коррозии. При этом можно даже оценить глубину коррозионного повреждения.

Таким образом, ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр» предлагает широкую гамму приборов для решения различных задач неразрушающего контроля и диагностики в нефтегазовой отрасли. Мы также готовы к сотрудничеству со всеми предприятиями по созданию новых приборов и оборудования для решения конкретных специальных задач неразрушающего контроля. Более подробно с нашими разработками можно познакомиться на сайте www.spect-rum-rii.pochtamt.ru или позвонив нам по телефону (495) 245-56-18, факс: (495) 933-02-95.

Литература

1. Бакунов А. С., Курозаев В. П., Кудрявцев Д. А. и др. Повышение надежности магнитопорошкового контроля при использовании автоматизированной установки магнитолюминесцент-ного контроля торцов труб УМЛК-10. — Дефектоскопия, № 5, 2004, с. 32-39.

2. Бакунов А. С., Шубочкин С. Е. Толщиномеры для контроля защитных покрытий на трубах магистральных трубопроводов. — Территория Нефтегаз, № 2, 2005, с. 50-53.

3. Детков А. Ю., Мужицкий В. Ф., Ремезов В. Б. Бесконтактный портативный электромагнитно-акустический толщиномер ЭМАТ-100. Трехмерное представление акустических полей . — Дефектоскопия, № 6, 2005, с. 38-46.

4. Бизюлев А. Н., Сысоев А. М., Мужицкий В. Ф. Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП. — Контроль. Диагностика, № 9, 2004, с. 5-7.

5. Мужицкий В. Ф., Карпов С. В., Ка-рабчевский В. А. Дефектоскоп для обследования участков поверхности труб магистральных газопроводов на наличие стресс-коррозионных повреждений. — Дефектоскопия, № 3, 1999, с. 68-77.

6. Бакунов А. С., Королев А. Ю., Кудрявцев Д. А., Петров В. П. Комплект для магнитолюминесцентного контроля. — Дефектоскопия, № 3, 2005, с. 49-54.

7. Бакунов А. С., Курозаев В. П., Кудрявцев Д. А. Аппаратура для контроля трубопроводов и резервуаров. — Дефектоскопия, № 11, 2002, с. 41-43.

8. Безлюдько Г. Я., Мужицкий В. Ф., Ремезов В. Б. Серия портативных прибо-ров-структуроскопов, основанных на измерении величины коэрцитивной силы. — Контроль. Диагностика, № 6, 2003, с. 6-14.

ити

107076, Россия, Москва, Матросская Тишина, 23 стр1 Тел/факс: 8 (495) 540-7293; 540-7294, 540-7295 E-mail: [email protected] /7 ftp; Uwww.trai

if д и ©

о

i

БЕСКОНТАКТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ

-приборы для диагностики

-бесконтактное определение технического состояния: определение безопасного рабочего давления и периода безаварийной работы (РД 102-008-202)

трубопроводных систем любой сложности: в условиях города, многониточных коридоров