Способ контроля состояния трубопроводов в процессе эксплуатации

2) Авт гачев, Л.И.Трахтенберг и П.Н 7) Заввятель чно-производственное объединен 5 Й) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВО В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ ь об аружения нв.обретению .вляется субопроводзаключаюучастков к из ст псов ия т ции опроводо ых тру ом инд тым м здавае онтуро об их уктивногогнитопровомых таки в тока в состояанного способа хар очная достоверност он производится по ева трубопровода и током, Таким образ ько интегральную о я без фиксирования ктернаконтроля, результа- отекающим недоста так как там наг по нему чают то состоян дефектоЦель товерно м, полу енку ег координ изобрет вышение дос ти контроля Изобретение относится к физическим методом контроля материалов и изделий и может быть использовано для контроля состояния функционирующих трубопроводов, теплообменников и других полых металлических коммуникаций.Известен способ контроля трубопроводов, заключающийся в том, что трубопровод включают в гальваническую цепь электрического тока и регистрие руют параметры магнитного поля, созданного этим трубопроводом вдоль его трассы 13.Однако в устройствах для реализации этого способа требуются контактные средства для включения трубопро 15 вода в гальваническую цепь электри-. ческого тока, что в ряде случаев не представляется возможным. Кроме того, преобразователи, установленные вдоль30 трассы трубопровода на некотором расстоянии от него, регистрируют общий характер функции распределения магнитного поля вдоль его трассы, что исключает возможност которых локальных деНаиболее близким по технической сущно соб контроля состоян в процессе эксплуата щийся в том, что оди электрически замкнут охватывают посредств возбудителя с замкну дом и по действию со образом продольных к трубопроводах судят нии 2.1.3 90576Цель достигается тем, что согласно способу по крайней мере вдоль одного из контуров тока по периметрутрубопровода преобразовывают взаимодействие последнего с этим контуромв электрические сигналы и регистрируют их параметры.Кроме того, на поверхность трубопроводов наносят слой вещества, содержащего жидкокристаллические компоненты, и по их параметрам судят осостоянии трубопроводов,В Ферромагнитных трубопроводахдополнительно регистрируют магнитные,5Кроме того, дополнительно регистрируют сигналы акустической эмиссии.На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемогоспособа контроля состояния трубопроводов в процессе эксплуатации,Устройство состоит из генераторапеременного тока 1, индуктивноговозбудителя, выполненного в видевозбуждающей катушки индуктивности2 на замкнутом магнитопроводе 3, охватывающем участок трубопровода,системы 4 первичных измерительныхпреобразователей, чувствительных поменьшей мере к одному из параметров электромагнитного поля, системы5 первичных измерительных преобразователей, чувствительных, по меньшеймере к одному иэ параметров механических колебаний и системы 6 пер 935вичных измерительных преобразователей, чувствительных по меньшей мерек одному иэ параметров сигнала акустической эмиссии. Преобразователисистемы 4 - 6 распределены по длинетрубопровода 7 и по его периметру,концентрируясь, например, на участках с повышенной концентрацией механических напряжений (гибах, сварныхшвах и т.д.). Первичные преобразователи систем 5, 4 и 6 соединены спомощью линии связи 8 с блоком обра-,ботки сигналов 9, связанным с блоком преобразования и накопления информации 10, соединенного с блокомпредставления информации. Участок12 особо ответственного назначениятрубопровода 7 содержит поверхностный слой 13 из вещества, содержащего жидкокристаллические компоненты,чувствительные по меньшей мере к одному иэ параметров электромагнитного поля. Генератор 1 переменного тока посредством индуктивного возбуди 4тела создает переменное магнитноеполе, которое охватывает участоктрубопровода так, что магнитные силовые линии его лежат в плоскостях,перпендикулярных оси трубопровода.Так как трубопровод электрическизамкнут, например, сваренной с нимплитой 14, то в нем возникает продольный контур тока. Взаимодействиеэтого контура с трубопроводом выражается в определенном распределениимагнитного поля по периметру трубопровода вдоль контура тока. Электромагнитный характер этого взаимодействия обуславливает также появлениесигналов акустической эмиссии (Пинчэффект 1, магнитных шумов (в Ферромагнитных трубопроводах) и определенное излучение слоя 13,В качестве преобразователей, чувствительных к параметрам магнитного поля, в системе 4 могут использоваться катушки индуктивности, магниторезисторы, ферроэонды и т.дСигналы с первичных преобраэова"телей поступают по линии связи 8 навход блока обработки сигналов 9, откуда поступают в блок преобразования и накопления информации 10. Полученная информация о качестве трубопровода выводится с помощью блокапредставления информации 11. Наличие блока преобразования и накопления информации 10 позволяет получатьинформацию о Функции распределенияизмеряемых параметров, а также обизменениях этой Функции во времени,что дополнительно повышает надежность контроля. Надежность контроляможет быть повышена при наличии возможности установки преобразователейсистемы 4, чувствительных" к магнитному полю трубопровода, так как приэтом величина сигнала этих преобразователей будет зависеть только от неоднородности Формы и электрофизических свойств в соответствующем сечении трубопровода, Это объясняетсятем, что при круговой симметрии трубы магнитное поле внутри его внут,ренней полости отсутствует, так кактоки протекают вдоль этой трубы. При контроле обьектов, контур которых образует коаксиальную систему или ее часть, надежность коНтроля внешнего трубопровода может быть повышена путем изменения функции распределения параметров электромагнит905764 . 6торых обрабатываются аналогично.Это позволяет дополнительно повысить надежность контроля трубопроводов, так как магнитные шумы (скачки Баркгаузена) весьма чувствительны к изменениям структуры ферромагнитных материалов. формула изобретения ЗО 5ного поля с помощью преобразователей, установленных у поверхности внешнего трубопровода, В этом случае, в силу того)ф что магнитное по" ле вокруг внешней трубы, вхоДящей в коаксиальную систему, будет воз" никать лишь при наличии в ней неоднородностей, подлежащих выявлению, сигнал указанных преобразователей зависит только от наличия неоднород О ностей и не изменяется при перемещениях преобразователей относительно трубопровода без неоднородностей.Для более точной оценки параметров дефектов по функциям распределе ния параметров электромагнитного поля целесообразно использовать многочастотный,генератор, возбуждая в объекте контроля токи различных частот; распределяющихся по толщине 2 О трубопровода с различной глубиной проникновения.На участке 12 особенно ответственного назначения при изменениИ параметров электромагнитного поля из меняется окраска слоя 13 вещества, содержащего жидкокристаллические, компоненты, что может регистрировать ся визуально или с помощью телекамеры.Дополнительное повышение надежности контроля достигается за счет того, что с помощью преобразователей системы 5 и 6 соответственно ре- . гистрируют параметры механических колебаний трубопровода и волн акустической эмиссии в нем, вызванных электромагнитным взаимодействием с возбуждающим магнитным полем. Полученные сигналы передаются и обрабаты. 4 О ваются аналогично.Кроме того, при контроле ферромагнитных трубопроводов, а также трубопроводов из композитных материалов, содержащих ферромаГнитные компоненты, например, в сварных швах, с помощью преобразователей, системы 4, чувствительных к параметрам магнит. ного поля, могут регистрироваться и скачки Баркгаузена, сигналы о ко" 1. Способ контроля состояния тру"бопроводов в процессе эксплуатации,заключающийся в том, что один изучастков электрически замкнутых трубопроводов охватывают посредствоминдуктивного возбудителя с замкнутым магнитопроводом и по действиюсоздаваемых таким образом продольныхконтуров тока в трубопроводах судятоб их состоянии, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, по край"ней мере вдоль одного из контуровтока по периметру трубопровода пре,образовывают взаимодействие последнего. с этим контуром в электрическиесигналы и регистрируют их параметры.2, Способ по и. 1, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что на поверхность трубопроводов наносят слойвещества, содержащего жидкокристаллические компоненты, и по их параметрам судят о состоянии трубопроводово3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в ферромагнитных трубопроводах дополнительно регистрируют магнитные шумы.Способ попп. 1 и 2, о т л ич а а щ и й с я тем, что дополнительно регистрируют сигналы акустической эмиссии.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР)И 72410, кл. С 01 3 3/08) 19462. Авторское свидетельство СССРН) 407212, кл. С О 1 й 17/00) 1971905764 Составитель А.Духанинедактор Л.Плисак Техред Т,йаточка Корректор А.Гриценко Заказ 3 н филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,2 ТиражИИПИ Государстпо делам изоб3035, Москва,82 Подпенного комитета СССРетений и открытий