Техническое диагностирование промысловых трубопроводов позволяет дать объективную оценку их технического состояния и определить срок дальнейшей безопасной эксплуатации трубопровода. В статье рассмотрены методы контроля при техническом диагностировании. Ряд необходимой информации для оценки состояния получают в процессе проведения комплексных работ и методов.
Ключевые слова: техническое диагностирование, методы контроля, промысловый трубопровод, оценка технического состояния.
Technical diagnostics field pipelines enables us to give an objective evaluation of their technical condition and determine the period of further safe operation of the pipeline. The article describes the methods of control when technical diagnosis. A number of the necessary information to assess the status obtained in the course of carrying out complex operations and methods.
Keywords: technical diagnostics, control methods, flowline, assessment of technical conditions.
На сегодняшний день проблема обеспечения промышленной и экологической безопасности является актуальной. Для достижения безопасной эксплуатации промысловых трубопроводов на предприятиях разрабатывается система контроля технического состояния. Одной из основных составляющих системы — техническое диагностирование, как долгосрочное прогнозирование безопасной работы трубопроводов, выявление дефектов и определение остаточного ресурса безопасной работы объекта в целом.
Методы технического диагностирования разделяют на два вида: разрушающие и неразрушающие. Метод разрушающего контроля включает в себя предпусковые или периодические испытания, а также механические испытания образцов металла элементов. Методы неразрушающего контроля предполагают использование физических методов, не влияющих на работу диагностируемого объекта.
Контроль неразрушающими методами подразделяются:
пассивные (интегральные);
активные (локальные).
Активными методами являются:
визуальный и измерительный контроль (ВИК);
ультразвуковая дефектоскопия (УЗД);
магнитные (например, метод магнитной памяти ММП);
радиографические;
капиллярные;
метод вихревых токов;
электрический.
К пассивным относятся:
тепловизионный метод;
виброакустические методы;
метод акустической эмиссии (метод АЭ).
Визуально-измерительный контроль является необходимым условием контроля качества при изготовлении и во время эксплуатации. При данном контроле выявляются следующие дефекты наружной поверхности трубопровода:
трещины;
свищи и пористости шва;
подрезы;
наплывы, поджоги, незаплавленные кратеры;
несоответствие геометрии швов.
Для определения внутренних дефектов металла и сварных соединений (трещин, непроваров, включений) промысловых трубопроводов в основном применяются ультразвуковой контроль или радиационный, в редких случаях используют магнитный метод контроля.
В основе радиационного метода лежит ионизирующее излучение в форме рентгеновских лучей и гамма-излучения. С одной стороны объекта устанавливают источник излучения — рентгеновскую трубку, с другой — детектор, фиксирующий результаты просвечивания (рентгеновские пленки).
Ультразвуковой метод основан на анализе процесса распространения упругих колебаний в диагностируемом объекте. Ультразвуковые колебания способны отражаться от внутренних неоднородностей среды, что и является основой для данного метода.
Испытаниям на прочность и плотность подвергаются все трубопроводы. Чаще это гидравлическое испытание, реже — пневматическое. При оценке технического состояния промыслового трубопровода, в соответствии с требованиями НТД, проведение испытания на прочность и плотность трубопроводов является основным этапом технического диагностирования, особенно для трубопроводов отработавших нормативный срок службы и подлежащие проведению экспертизы промышленной безопасности, с целью продления срока безопасной эксплуатации.
Пневматическое испытание проводят в случаях:
если трубопровод или опоры не рассчитаны на заполнение водой;
если температура окружающей среды отрицательная, а также отсутствие средств, предотвращающие замораживание системы;
если гидравлическое испытание недопустимо или невозможно по технологическим требованиям.
Контроль за напряженным состоянием отдельных участков промысловых трубопроводов в особо сложных условиях (участки повышенной опасности) возможен с использованием:
шурфования участков трубопровода;
акустико-эмиссионного метода;
Проведение шурфования и акустико-эмиссионного метода — определяет необходимость доступа к трубопроводу и непосредственному контакту с элементами трубопровода. Данные методы контроля являются основными в проведении технического диагностирования подземных трубопроводов, в местах с наиболее интенсивным накоплением повреждений, обусловленным агрессивным воздействием грунта.
Проанализировать динамику изменения свойств металла и изоляционного покрытия на подземных участках трубопровода, необходимого для оценки остаточного ресурса, можно только при наличии шурфов. Поэтому на первом этапе технического диагностирования максимальную информацию получают без вскрытия грунта, анализируя техническую документацию и применения активных методов неразрушающего контроля.
Шурфование проводят в местах выявления наиболее значительной аномалии металла или сквозного повреждения изоляции, определенной при неразрушающем контроле, и однозначнов случае их совпадения. При необходимости проводится дополнительное шурфование в местах утечки транспортируемой среды, в местах определенных при анализе технической документации и в местах при совпадении повреждений изоляционного покрытия с местами высокой агрессивности грунта, а так же в местах, где наблюдается наличие блуждающих токов.
При диагностике методом акустической эмиссии (АЭ) контроль направлен на выявление состояния предразрушения элементов трубопровода с помощью определения и анализа шумов, сопровождающих процесс образования и роста трещин.
При проведении контроля возникает акустический сигнал в зоне предразрушения. Анализ полученной информации является основанием для заключения о природе, месте расположения и росте дефекта. Метод АЭ позволяет контролировать весь трубопровод в целом. Для проведения контроля необходим непосредственный доступ к участкам трубопровода для установки датчиков. При отсутствии такой возможности, например при проведении периодического или постоянного контроля подземных магистральных трубопроводов без освобождения их от грунта и изоляции, могут быть использованы волноводы, укрепленные постоянно на контролируемом объекте.
Контроль проводится при создании в трубопроводе напряженного состояния, для этого он подвергается нагружению силой, давлением, температурным полем и т.д.
Основным недостатком метода является сложность выделения полезного сигнала из помех, когда дефект мал. Другим недостатком метода наряду с высокой стоимостью аппаратуры является необходимость высокой квалификации оператора АЭ контроля.
При техническом диагностировании промысловых трубопроводов применяется комплекс методов контроля. Необходимый объем контроля для достоверной оценки технического состояния трубопровода обуславливается рядом факторов и согласуется с владельцем технического устройства на этапе планирования работ.
Литература:
- Кузнецов Н.С. Теория и практика неразрушающего контроля изделий с помощью акустической эмиссии. М.: Машиностроение, 1998. — 197 с.
- Справочник инженера по эксплуатации нефтегазопроводов и продуктопроводов / Под ред. Ю.Д.Земенкова. М.: «Инфра Инженерия», 2006. — 821 с.
- Трубопроводный транспорт нефти / Под ред. С.М.Вайнштока. В 2 т. М.: Недра, 2004. — Т. 2. — 621 с.
- Богданов Е.А. Основы технической диагностики нефтегазового оборудования. М.: Высшая школа, 2006.- 279 с
