Основные типы внутритрубных инспекционных снарядов

Для диагностики таких протяженных сооружений, как магистральные трубопроводы, эффективной является внутритрубная дефектоскопия, и эта идея была реализована в 80-х годах посредством создания снарядов-дефектоскопов, кото­рые, перемещаясь в потоке по трубопроводу, осуществляют сбор информации о дефектах.

Внутритрубная дефектоскопия базируется на применении двух методов - магнитного и ультразвукового.

Потенциальное преимущество использования ультразвуковой технологии вытекает из ее способности измерять толщину стенки и обнаруживать трещины. Это является большим преимуществом по отношению к устройствам магнитного контроля, т.к. они способны обнаруживать только изменения в толщине стенки, а не измерять абсолютную толщину стенки.

На рисунке 8 показан работающий на основе метода магнитного рассеяния снаряд фирмы «Розен Инжиниринг» (Германия), который может использоваться почти в любых условиях эксплуатации.

Рис. 8 Поршень CDP односекционный (размеры 500-1200) компании “Розен Инжиниринг” (Германия)

Первые снаря­ды-дефектоскопы магнитного действия были разработаны фирмой «Бритиш газ», а затем фирмой «Тьюбоскоп» (США). По мере накопления практического опыта были созданы снаряды двух типов - профилемеры и дефектоскопы. Наибо­лее распространенные дефектоскопы представлены в Таблице 2.

Таблица 2 - Зарубежные и отечественные внутритрубные дефектоскопы, применяемые для инспекции трубопроводов

В соответствии с возможностями внутритрубных снарядов по обнаружению дефектов можно выделить 4 их вида. Соответственно диагностический контроль должен производиться в 4 этапа:

1-й этап - профилеметрия – обнаружение и измерение снарядами – профилемерами "Калипер" таких аномалий геометрии трубопроводов, как вмятины, гофры, овальности поперечного сечения.

2-й этап - определение дефектов потери материала коррозионного, механического или технологического происхождения и дефектов типа расслоение и включение. Эта задача решается с помощью ультразвуковых снарядов – дефектоскопов "Ультраскан-WM", магнитных снарядов высокого разрешения типа "НК" . При выборе физического метода измерения для второго уровня диагностики между ультразвуковым и магнитным снарядом необходимо учитывать следующие положения:

- ультразвуковой снаряд осуществляет прямое измерение толщины стенки трубопровода, позволяет более точно определить геометрические параметры и однозначно показывает протяженные дефекты потери металла, причем точность измерения и достоверность результатов не зависит от размеров трубопровода, марки стали и технологии изготовления труб;

- магнитные снаряды измеряют толщину стенки с меньшей точностью, но лучше выявляют небольшие глубокие потери металла, которые в отличие от протяженных дефектов не могут с точки зрения прочности привести к разрушению трубы. Данный снаряд способен давать достоверные результаты только при адаптации их к конкретному металлу трубы, размерам;

- достоинством ультразвуковых снарядов является возможность выявления, классификации и измерение дефектов несплошности металла.

- достоинством магнитных снарядов является возможность выявления дефектов поперечных сварных швов, однако измерить дефекты с точностью для проведения расчетов на прочность можно при помощи ультразвука на четвертом уровне диагностики.

Решающим обстоятельством в пользу выбора ультразвукового снаряда явилось то, что наиболее опасные с точки зрения прочности трубы протяженные потери металла, которые могут привести к разрушению трубопровода и значит к экономическому и экологическому ущербу. Поскольку ультразвуковые дефектоскопы позволяют более точно оценить опасность протяженных потерь металла, то этот метод является основным для второго уровня диагностики.

3-й этап – определение поперечных трещин и трещиноподобных дефектов типа непровары, несплавления, шлаковые включения в том числе и в кольцевых сварных стыках. Такой контроль на хорошем уровне обеспечивают магнитные снаряды высокого разрешения Magnescan MFL.

4-й этап – определение продольных трещин и трещиноподобных дефектов, в том числе и в продольных сварных швах, путем пропуска ультразвукового снаряда типа "СD".

Результаты внутритрубной диагностики всех четырех уровней позволяют обоснованно подходить к выбору метода ремонта трубопровода, среди которых можно выделить:

1.Отдельно расположенные особоопасные дефекты - устраняют методом выборочного ремонта.

2.На участках длины с большим количеством опасных дефектов проводят капитальный ремонт с заменой труб.

3.На участках с преобладанием неопасных дефектов трубопровод ремонтируют путем замены изоляционного покрытия.