Теплообменные аппараты ТТАИ
Сочетают в себе преимущества кожухотрубных и пластинчатых теплообменников без их недостатков.
РосТепло.ru - Информационная система по теплоснабжению
РосТепло.ру - всё о теплоснабжении в России
ИЗОПРОФЛЕКС-115А

Акустическая томография и внутритрубная диагностика. Сопоставление результатов

Е.В. Самойлов, заместитель директора, ООО «Рент технолоджис»; г. Москва

Введение

Одной из важнейших задач при эксплуатации подземных трубопроводов (водоводов, теплопроводов) является обеспечение надежности их функционирования. Для этого требуется получение максимально достоверных сведений о фактическом состоянии труб и выдача обоснованного прогноза дальнейшей их работоспособности. Диагностика трубопроводов, находящихся в эксплуатации, предполагает своевременное обнаружение мест утонения стенки трубы от наружной и внутренней коррозии. Это - одна из важнейших проблем, решение которой позволяет обеспечить безаварийную эксплуатацию, увеличить срок службы трубопроводов и снизить себестоимость доставки продукта потребителям.

Основой сложившейся технологии технического диагностирования трубопроводов подземной прокладки, априори недоступной для осмотра, стали дистанционные косвенные методы. Косвенными эти методы назвали потому, что они выявляют не конкретные дефекты на теплопроводах, а некие аномальные зоны, отличающиеся от фона. Например, метод акустической томографии (АТ) и метод бесконтактной магнитной диагностики (БМД) выявляют места на трубопроводах где металлическая стенка трубопровода испытывает повышенное напряжение металла, метод тепловизионной инфракрасной аэросъемки (ТИКАС) показывает тепловые аномалии поверхности земли над теплосетью и т.д.

Многочисленные шурфовки, проводившиеся по результатам обследования методами АТ и БМД, показали, что реальные дефекты металла труб выявляются в 60-80% выявленных аномалий, остальное - это напряжение металла, пока не приведшее к заметным дефектам. Такой результат может устроить, когда требуется оценить общую надежность участка, например, при сравнительно небольшом продлении ресурса, когда дополнительно учитывается история эксплуатации в виде повреждений и ремонтов. Но, когда требуется обеспечить 100% длительную надежность участка путем локальных ремонтов вместо полной перекладки, такой процент устроить не может. Поэтому на отдельных участках трубопроводов стали применяться внутритрубные снаряды (т.е. измерение толщины стенки трубопровода производится внутритрубным ультразвуковым прибором, движущимся внутри контролируемой трубы под напором перекачиваемого теплоносителя).

По данным внутритрубной диагностики (ВТД) оценивается состояние трубопровода, выдаются рекомендации по дальнейшей эксплуатации, основывающиеся исключительно на результатах проведения ВТД с учетом стандартной погрешности метода. Проведению измерений могут мешать коррозионные или наносные отложения на стенках трубопровода. Поэтому в таких случаях перед измерениями необходима очистка трубы специальным очистным снарядом.

Проведенные вскрытия подземных прокладок трубопроводов по данным ВТД показывают достаточно точное определение мест утонения теплопроводов. Но, при этом, метод ВТД пока имеет существенные технические ограничения в применении и не может заменить полностью широко применяющиеся косвенные методы технического диагностирования.

Метод АТ, в свою очередь, обрабатывает записанные акустические сигналы по очень сложному алгоритму специальной программой, которая находится в постоянном развитии и нуждается в изучении акустических аномалий в зонах с заранее известными дефектами.

В статье не описаны внутритрубные технологии технического диагностирования, поскольку цель данного исследования - это проверка результативности определения дефектных зон методом АТ по уже выявленным дефектным зонам методами внутритрубной технологии. Просто по отдельным участкам с небольшим разрывом по времени совпали измерения АТ и ВТД, что было использовано для сопоставления данных, полученных разными методами.

Сравнение показателей метода АТ с методом ВТД

Для сравнения показателей метода АТ с методом ВТД было проведено сопоставление результатов, полученных при диагностике методом АТ трубопровода Ду 600 длиной 125 м, на котором ранее был применен метод ВТД (таблица).

Таблица. Результаты диагностики трубопровода тепловой сети методом ВТД.

Рис. 1. Результаты АТ диагностики обратного трубопровода тепловой сети.

Результаты АТ диагностики представлены на рис. 1 в виде графика. На наличие дефектов указывают сигналы выше зеленой линии. Местоположению дефекта соответствует положение «пика» (амплитудного значения) сигнала. По уровню энергии эмиссии дефекты подразделяются на:

■ докритические - между зеленой и красной линиями;

■ критические - выше красной линии.

Для наглядности дефекты, обнаруженные методом ВТД, отображены на рис. 1 стрелками.

Сопоставление результатов диагностики на данном участке показывает, что все дефекты, как наружной, так и внутренней коррозии металла трубы, обнаруженные при ВТД, обнаружены и АТ-методом (красные (1-7) и зеленая стрелка (8), рис.1). Дополнительно АТ-методом обнаружено еще два дефектных интервала критического уровня (желтые стрелки, рис.1).

Как указано ранее, при АТ-методе используется две градации уровня дефекта - докритиче- ский и критический. На рис. 2 представлены результаты сопоставления уровня энергии сигналов эмиссии от дефектов (относительно порогового уровня «докритики») и максимального утонения, зафиксированного методом ВТД.

Из представленных данных видно, что:

■ для докритических дефектов утонение стенки трубы составляет от 15 до 25% (80% результатов);

■ для критических дефектов утонение составляет более 25% (75% результатов).

Представленные результаты говорят о том, что метод АТ показывает 75-80% аномалий в тех местах, где метод ВТД определяет утонение стенки. А, кроме того, позволяет определить критические участки, состояние которых необходимо контролировать в процессе эксплуатации, если нет возможности провести ремонтные работы таких участков одновременно с выявленными дефектными.

Выводы

Данное сопоставление методов показывает, что метод АТ (по состоянию на «сегодня») пригоден для оценки общего состояния участка тепловой сети, при дополнительном анализе совместно с данными мониторинга и тепловизионной аэросъемки того же участка. Без дополнительных данных характер дефекта аномального участка можно определить только при вскрытии и проведении дополнительного дефектоскопического контроля методами ВИК и УЗК. Возможно по мере совершенствования программы обработки данный метод «научится» различать дефекты.

Метод ВТД, с которым проводилось сравнение метода АТ, выдает прямую информацию об остаточной толщине стенки трубопровода, но в настоящее время имеет существенные ограничения в применении и пока не может применяться в объемах, сопоставимых с методом АТ.

В заключение можно отметить, что пока возможных к применению методов технического диагностирования, обеспечивающих 100% обследование всего разнообразия трубопроводов тепловых сетей со 100% выявлением мест с дефектами металла труб, - нет.

Техническое диагностирование тепловых сетей начало развиваться сравнительно недавно, и сейчас идет процесс адаптации к тепловым сетям уже применяющихся на газопроводах и нефтепроводах методов и поиск новых.

Е.В. Самойлов, Акустическая томография и внутритрубная диагностика. Сопоставление результатов

Источник: Журнал «Новости теплоснабжения» №10 (194) 2016 г. , www.rosteplo.ru/nt/194

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Тематические закладки - служат для сортировки и поиска материалов сайта по темам, которые задают пользователи сайта.

Похожие статьи:

Трубопроводы ТВЭЛ