Способ и устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов

Группа изобретений относится к области диагностики технического состояния трубопроводов, и может быть использована при дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий, во избежание неконтролируемого вскрытия защитных покрытий и повреждения стенки трубы. Задачей изобретения является выявление повреждений защитно-изоляционного покрытия трубопровода, вызывающих протечку перекачиваемых агрессивных жидкостей к стальной стенке трубы и ее активное коррозионное разрушение. Способ заключается в подаче постоянного напряжения на соответствующие электроды внутритрубного прибора с помощью встроенного источника напряжения и измерении тока через внутреннее защитно-изоляционное покрытие трубопровода, возникающего на участке, ограниченном двумя изолирующими манжетами, герметично закрепленными на корпусе внутритрубного прибора. Внутритрубный прибор состоит из 3-х основных элементов: измерительной секции, одометрических колес для измерения пройденного расстояния, и радиомаяка для внешнего контроля положения внутритрубного прибора. Измерительная система внутритрубного прибора содержит измерительный электрод «А0», а также электрод «В1» в задней части внутритрубного прибора и электрод «В2» в передней части, относительно которых производится измерение, причем измерительный электрод подключен через низкоомный шунт для измерения параметров протекающего через него тока. С целью устранения влияния утечки электрического тока в зазоре между изолирующими манжетами и внутренней стенкой обследуемого трубопровода, внутритрубный прибор содержит экранные электроды «Аэ1» и «Аэ2» с двух сторон от измерительного электрода, имеющие равный с ним электрический потенциал. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение: диагностика техсостояния трубопроводов.

Предлагаемое решение относится к области диагностики техсостояния трубопроводов, и может быть использовано при дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий, во избежание неконтролируемого вскрытия защитных покрытий и повреждения стенки трубы.

Уровень техники

1. Известен «Внутритрубный ультразвуковой инспекционный прибор» «УЗВИП» от компании ООО "ИНТРОН ВТД". (http://intron-vtd.ru/3.html).

Прибор позволяет:

• Измерять толщину стенки обследуемой трубы;

• Измерять внутренний профиль трубы;

• Обнаруживать расслоения в стенке трубы;

• Определять дефекты и аномалии трубы, включая несанкционированные врезки;

• Диагностировать трубы из немагнитных материалов, включая полиэтиленовые и из нержавеющей стали.

В том числе прибор имеет возможность измерения толщины внутреннего защитно-изоляционного покрытия.

Но прибор не предназначен для поиска мелких дефектов внутреннего защитно-изоляционного покрытия, которые приводят к протечкам агрессивной рабочей среды трубопровода к металлической стенке и являются причиной ее активного разрушения.

2. Известен электроискровой метод диагностики изоляционных покрытий.

Один из вариантов исполнения: «Электроискровой дефектоскоп КОРОНА 1В (Цифровой)» от компании «АНК», г. Пермь (http://ank-ndt.ru/produkcziya/kontrol-izolyaczii/elektroiskrovyie-defektoskopyi/korona/1v.html).

«Прибор предназначен для контроля трещин, пористости, недопустимых утонений и других нарушений сплошности защитных покрытий внутри труб.

Особенности:

• высокая безопасность работы за счет импульсного режима работы;

• специализированный дисковый электрод с опорными колесами, позволяющий контролировать трубы заданного типоразмера с большим разбросом проходного диаметра;

• специализированная сборная система подачи и перемещения дискового электрода внутри трубы с опорными колесами;

• возможность контроля сплошности покрытий конструкций после сборки (сварки) на длину до 14 м.»

Метод применим только в сухой короткой трубе. Если трубопровод в эксплуатации, и заполнен любым видом жидкости, метод неприменим в принципе.

3. В статье «Метод диагностики внутреннего антикоррозионного покрытия трубопроводов», А.А. Кундик (ООО «Газпромнефть-Оренбург») Журнал «PROнефть» (http://ntc.gazprom-neft.ru/research-and-development/proneft/1236/20535/) предлагается:

3.1. «Предлагаемый метод определения места нарушения целостности изоляции трубы основан на способности подтоварной воды проводить электрический ток. Создается разомкнутая цепь с «плюсом» на высокочувствительном приборе, который подсоединяется к металлу трубы в зоне самого уязвимого места (сварного шва), «минусом» на электролите - подтоварной воде. После подачи тока на сварной шов в случае нарушения целостности изоляции цепь замкнется, и прибор покажет наличие тока. Если диэлектрический (изоляционный) слой не нарушен, цепь остается разомкнутой, и прибор показывает отсутствие тока. Основной недостаток данного метода заключается в локальном характере контроля участка трубопровода. Он применим только для выявления брака при монтаже втулок, изолирующих сварные соединения трубопровода. При этом проблема определения пробоя внутреннего изоляционного покрытия по трассе трубопровода остается неразрешенной.»

Там же («Метод диагностики внутреннего антикоррозионного покрытия трубопроводов», А.А. Кундик (ООО «Газпромнефть-Оренбург») Журнал «РRОнефть»):

3.2. «Однако есть возможность решить поставленную задачу, основываясь на природе электромагнитного поля. Изолированный участок трубопровода, заполненный электролитом, является проводником электрического тока, следовательно, при подаче тока во внутритрубное пространство вокруг электролита неизбежно будет образовываться магнитное поле. В продольном сечении трубопровода магнитное поле распространяется в виде синусоиды. В месте нарушения изоляции синусоида будет выходить за пределы эталонных значений. Таким образом, при фиксировании значения магнитного поля специальным прибором появляется возможность определения мест повреждения изоляции по всей длине смонтированного трубопровода.»

Метод также не нашел широкого применения в связи с неоднозначностью результатов, сложности измерений на пересеченной местности, в условиях существенного заглубления обследуемого трубопровода, а также воздействия окружающих шумовых факторов.

4. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ измерения при боковом каротаже трехэлектродным зондом (см., например, С.С. Итенберг, Т.Д. Дахкильгов. Геофизические исследования в скважинах. М.: «Недра», 1982. С. 108, 131, 132), при котором на центральный и экранные электроды зонда, соединенные между собой для уравнивания их потенциалов электрическим шунтом малого (≈0,01 Ом) сопротивления, подают питающий переменный ток, измеряют ток I0 центрального электрода и потенциал ΔU экранных электродов относительно электрода сравнения и определяют кажущееся удельное сопротивление Рк горных пород. (Фиг. 1).

Физические основы метода.

«Боковым каротажем называют измерения кажущегося сопротивления по стволу скважины трехэлектродным зондом бокового каротажа с автоматической фокусировкой тока. Зонд имеет центральный электрод Ао (Фиг. 2), симметрично по отношению к которому расположены соединенные между собой удлиненные экранирующие электроды (А1-0 и А1-1).

При измерении кажущегося сопротивления обеспечивается одинаковый потенциал всех электродов. Таким образом, экранные электроды препятствуют растеканию тока центрального электрода по скважине и обеспечивают направление его непосредственно в исследуемый пласт (Фиг. 3)».

Данный способ измерения предназначен для измерения сопротивления пород в скважинах, и конечно не предназначен для диагностики техсостояния труб.

Сущность изобретения.

1. Задачей изобретения является выявление малогабаритных повреждений защитно-изоляционного покрытия трубопровода, вызывающих протечку перекачиваемых агрессивных жидкостей к стальной стенке трубы, вызывающих ее активное коррозионное разрушение.

2. Поставленная задача решается измерением утечки постоянного электрического тока, возникающей вследствие нарушения внутреннего изоляционного покрытия стального трубопровода.

На Фиг. 4 представлен внутритрубный прибор для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий (далее «Внутритрубный прибор»), размещенный в обследуемом трубопроводе.

На Фиг. 5 - Конструкция измерительной установки внутритрубного прибора.

На Фиг. 6. - Электрическая схема измерительной установки внутритрубного прибора.

На Фиг. 7. - Распределение токовых линий в обследуемом трубопроводе при измерениях.

На Фиг. 8; 9; 11-13 представлены эквивалентные электрические схемы измерительной установки внутритрубного прибора в обследуемом трубопроводе. Схемы расположены в порядке усложнения, по мере учета всевозможных факторов, влияющих на результаты измерений.

Из схем на Фиг. 6÷8 можно понять, что основной контур тока составляют элементы: «Источник тока «U» - Электрод А0 - электроды В1, В2.»

Роль проводников в этой схеме играет жидкость, заполняющая внутреннее пространство обследуемого трубопровода. Жидкость, естественно, не идеальная, не дистиллированная водичка, и обычно имеет очень хорошую проводимость, которая на Фиг. 8; 9; 11-13 отображена резисторами «R0», «Re1», «Re2», «Rb1», «Rb2».

Показанные на схеме конденсаторы «С» отображают емкостные свойства изоляционного покрытия обследуемого трубопровода.

3. При проталкивании внутритрубного прибора внутри обследуемого трубопровода, неизбежно возникнут утечки жидкости между трубой и изолирующими манжетами.

Но так как у нас есть «экранные электроды», они не позволят, чтобы протечки жидкости привели к утечкам тока с измерительного электрода напрямую на электроды «В1» и «В2».

3. Проводимость каждого из участков, разделенных изолирующими манжетами, будет зависеть как от свойств заполняющей жидкости, так и от геометрических параметров участков, соответствующих определенным электродам измерительной установки внутритрубного прибора.

Поскольку электрические свойства заполняющей жидкости будут изменяться, и геометрические параметры участков каждого из электродов измерительной установки внутритрубного прибора будут зависеть от диаметра обследуемых трубопроводов, временную диаграмму измерений необходимо настраивать в каждом конкретном случае, для более качественных измерений.

Конечно, это не означает регулярной ручной перенастройки прибора. С этой функцией благополучно справится контроллер во внутритрубном приборе, работающий по определенному алгоритму.

4. Как мы видим на Фиг. 13, схема становится совсем не простой. Это не значит, что именно эта схема пойдет в работу при разработке алгоритмов обработки данных. Проведя анализ схемы, какими-то элементами можно обоснованно пренебречь.

Тем не менее, результаты работы таких насыщенных схем невозможно просчитать по одному измерению.

Поэтому кроме основных измерений, проводимых по схеме на Фиг. 6, не обойтись без вспомогательных измерений.

Например, можно измерить токи утечки между секторами измерительной установки внутритрубного прибора. Это по сути позволит вычислить сопротивления «Ry1» и «Ry2», что позволит при обработке учесть влияние главной «помехи», которая однозначно может составлять десятки процентов от основных измерений.

На Фиг. 14(а, в) представлены схемы таких вспомогательных измерений, в данном случае для измерения утечки между секторами измерительного электрода и секторами экранных электродов.

Естественно, они также «обрастают» дополнительными элементами, если учитывать проводимость жидкости, а также возможные утечки через другие сектора измерительной установки. А также необходимо учитывать емкости (конденсаторы) изоляционного покрытия трубы, и соответственно рассчитывать временную диаграмму подобных измерений.

Подробно на этой теме не останавливаюсь, чтобы не загромождать основную суть.

Важно, что чем больше подобных вспомогательных измерений удастся реализовать, тем точнее будут алгоритмы обработки данных.

К таким вспомогательным измерениям однозначно можно отнести:

• измерение электрической проводимости жидкости, заполняющей трубопровод и являющейся рабочей средой для измерительной установки внутритрубного прибора;

• группа вспомогательных измерений, позволяющих выявить дефекты изоляционного покрытия обследуемого трубопровода в различных секторах измерительной установки внутритрубного прибора. Это позволит не только продублировать основные измерения, но позволит уточнить результаты обработки основных измерений, а также во многих случаях позволит судить о габаритах выявленных дефектов.

5. Предполагаемый дефект, отображенный на схемах как резистор «Ru» (сопротивление утечки), будет изменять параметры измерительной схемы, в зависимости от площади дефекта изоляционного покрытия.

То есть конечная наша цель - максимально точный расчет «Ru», и тогда мы с соответствующей точностью сможем судить о характере нарушения изоляционного покрытия. Либо это царапина с минимальной площадью нарушения, либо это «выдранный» лоскут площадью в десятки и сотни квадратных сантиметров.

Для того, чтобы были определенные ориентиры при оценке результатов внутритрубных измерений, внутритрубный прибор калибруют по определенным уровням на специальных моделях с повреждениями.

Техническим результатом изобретения является высококачественная дефектоскопия внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов.

А способ измерений, основанный на измерениях на постоянном токе, позволит разработать относительно простые и эффективные алгоритмы компенсации всевозможных помех.

Достижение указанного технического результата обеспечивается следующей совокупностью признаков.

1. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов, заключающийся в измерении токов утечки между внутренней средой обследуемого трубопровода и стенкой трубы, при подаче напряжения на соответствующие электроды измерительной установки внутритрубного прибора от встроенного источника напряжения, отличающийся тем, что с целью обнаружения утечек тока между внутренней средой обследуемого трубопровода и стальной стенкой трубы, свидетельствующих о наличии дефекта в защитно-изоляционном покрытии, на электроды внутритрубного прибора подается постоянное напряжение, подаваемое непрерывно или по специально рассчитанной временной диаграмме, когда в определенном временном окне производится контроль тока через измерительный электрод.

2. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения качества измерений при изменении электрических свойств заполняющей жидкости, а также при изменении диаметра исследуемых трубопроводов, параметры временной диаграммы измерений настраиваются с помощью контроллера во внутритрубном приборе, работающего по определенному алгоритму.

3. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения качества измерений проводится группа вспомогательных измерений, позволяющих измерить уровень утечек между секторами измерительной установки внутритрубного прибора.

4. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения качества измерений проводится группа вспомогательных измерений, позволяющих выявить дефекты в различных секторах измерительной установки внутритрубного прибора, и учесть их влияние на основные измерения.

5. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения качества измерений проводится измерение электрической проводимости жидкости, заполняющей трубопровод и являющейся рабочей средой для измерительной установки внутритрубного прибора, и учесть ее влияние на основные измерения.

6. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью разделения дефектов на малогабаритные, типа царапина, с минимальной площадью повреждения, и на крупногабаритные, площадью в десятки и сотни квадратных сантиметров, внутритрубный прибор калибруют по определенным уровням на специальных моделях с повреждениями.

7. Устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов, содержащее в своем составе измерительную установку, одометрические колеса и радиомаяк, основанное на измерении токов утечки между внутренней средой обследуемого трубопровода и стальной стенкой трубы, при подаче напряжения на соответствующие электроды измерительной установки внутритрубного прибора от встроенного источника напряжения, отличающееся тем, что с целью обнаружения утечек тока между внутренней средой обследуемого трубопровода и стальной стенкой трубы, свидетельствующих о наличии дефекта в защитно-изоляционном покрытии, измерительная установка внутритрубного прибора обеспечивает измерения постоянного тока между измерительным электродом «А0», и электродами «В1» в задней части внутритрубного прибора и «В2» в передней части, причем измерительный электрод подключен через низкоомный шунт.

8. Устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 7, отличающееся тем, что с целью устранения влияния утечки электрического тока в зазоре между чистящими дисками и внутренней стенкой обследуемого трубопровода, измерительная установка внутритрубного прибора содержит экранные электроды «Аэ1» и «Аэ2» с двух сторон от измерительного электрода, имеющие равный с ним электрический потенциал.

9. Устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 7, отличающееся тем, что с целью повышения качества измерений измерительная установка внутритрубного прибора обеспечивает ряд вспомогательных измерений:

измерение электрической проводимости жидкости, заполняющей трубопровод и являющейся рабочей средой для измерительной установки внутритрубного прибора;

группа вспомогательных измерений, позволяющих измерить уровень утечек между секторами измерительной установки внутритрубного прибора;

группа вспомогательных измерений, позволяющих выявить дефекты в различных секторах измерительной установки внутритрубного прибора.

10. Устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 7, отличающееся тем, что с целью повышения качества измерений измерительная установка внутритрубного прибора содержит контроллер, работающий по определенному алгоритму, настраивающий параметры временных диаграмм измерений, с учетом результатов вспомогательных измерений.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. Схема зонда бокового каротажа.

Эта, ставшая уже классической, схема зонда бокового каротажа, наглядно демонстрирует, что ток измерительного электрода направлен перпендикулярно вертикальной оси зонда, благодаря наличию экранных электродов. Поскольку потенциалы электродов «А0», «А1-0» и «А2-0» равны, это не позволяет току измерительного электрода идти по кратчайшему пути, через буровой раствор, а направляет го в породу, находящуюся напротив измерительного электрода.

Фиг. 2. Электрическая схема трехэлектродного зонда бокового каротажа (БК-3).

1 - Экранный электрод «А1-0»

2 - Изолятор

3 - Измерительный электрод «А0»

4 - Изолятор

5 - Экранный электрод «А1-1»

6 - Сопротивление шунта (Rш≈0,01 Ом)

7 - Перемычка, электрический контакт между экранными электродами «А1-0» и «А1-1».

Фиг. 3. Схема распределения токовых линий зондов бокового каротажа в однородной среде для трехэлектродного зонда.

Эта схема очень близка по сути изображенной на Фиг. 1, но более наглядно отображает обследуемый интервал.

Фиг. 4. Внутритрубный прибор, размещенный в обследуемом трубопроводе.

8 - устройство запуска внутритрубного прибора в трубу;

9 - обследуемый трубопровод;

10 - одометрические колеса для измерения пройденного расстояния;

11 - измерительная установка внутритрубного прибора;

12 - соединительный шарнир;

13 - радиомаяк;

14 - камера приема внутритрубного прибора.

Фиг. 5. Конструкция измерительной установки внутритрубного прибора.

15 - электрод «В1»

16 - экранный электрод «Аэ1»

17 - измерительный электрод «А0»

18 - экранный электрод «Аэ2»

19 - электрод «В2»

20 - изолирующие манжеты

21 - изоляторы

Фиг. 6. Электрическая схема измерительной установки внутритрубного прибора.

Источник питания «U» подает напряжение на экранные и измерительный электроды. Причем на измерительный электрод сигнал подается через низкоомный резистор «Rш», для измерения протекающего в цепи тока.

Все электроды разделены между собой изоляторами, над каждым из которых устанавливается изолирующая манжета. Манжеты также являются центрирующими и тянущими, обеспечивающими проталкивание жидкостью внутритрубного прибора.

Причем эти элементы устанавливаются на изоляторы таким образом, чтобы обеспечить герметичность между участками, соответствующими каждому из электродов.

Фиг. 7. Распределение токовых линий измерительной установки внутритрубного прибора в обследуемом трубопроводе при измерениях.

Здесь наглядно отображается направление токов на каждом из участков, и примерное соотношение геометрических размеров каждого участка трубы.

Фиг. 8. Эквивалентная электрическая схема измерительной установки внутритрубного прибора в обследуемом трубопроводе.

Простейший вариант.

Электроды В1 и В2 условно можно принять соединенными на корпус трубы (на проводящий металл). Почему? С каждой из сторон от прибора - условно бесконечный участок трубы с покрытием. Жидкость - хорошо проводящая. Покрытие - не идеальный изолятор, а реально имеющее определенное сопротивлении изоляции, плюс возможные дефекты. Также как варианты «дефектов покрытия» мы можем расценивать задвижки, тройники и прочие конструктивные элементы, в которых всегда имеем открытый металл.

На измерительный электрод А0 подается постоянное напряжение относительно электродов В1 и В2.

Ru0 - сопротивление утечки, появляющееся в случае наличия дефекта покрытия на участке измерительного электрода.

Измеряя ток между А0 и (В1+В2), вычисляем сопротивление Ru0.

Если ток равен нулю - дефекты отсутствуют.

Фиг. 9. Эквивалентная электрическая схема измерительной установки внутритрубного прибора в обследуемом трубопроводе, с учетом проводимости жидкости.

Поскольку жидкость у нас не идеальный проводник, в каждой из цепей мы имеем сопротивление:

R0 - в цепи измерительного электрода;

Rb1 и Rb2 - в цепях электродов В1 и В2.

Фиг. 10. Временная диаграмма измерений.

В автономной аппаратуре, питающейся от батарей, обычно не подают напряжение на электроды постоянно, так как возможны достаточно большие токи в измерительной цепи.

Постоянное напряжение включают кратковременно, но при этом нужно соблюдать определенные правила, которые отражены на данной временной диаграмме:

22 - переходный процесс при подаче напряжения;

23 - временной интервал для успокоения всевозможных флуктуаций;

24 - временной интервал для проведения измерений;

25 - переходной процесс при отключении напряжения.

В реальности эти временные интервалы относительно короткие, но поскольку обычно такие измерения проводят на частотах в десятки и даже сотни килогерц, подобные нюансы уже необходимо просчитывать.

Фиг. 11. Эквивалентная электрическая схема измерительной установки внутритрубного прибора в обследуемом трубопроводе, при кратковременной подаче напряжения.

Схема соответственно усложнилась.

Емкость (конденсаторы С) изоляции «бесконечно» длинных участков трубы уже нельзя сбрасывать со счетов, так как она может измеряться сотнями и тысячами микрофарад.

Rуд - сопротивление (утечка) через удаленные дефекты, оговоренные выше.

А вот емкостными свойствами изоляционного покрытия на участках измерительного и экранных электродов вполне можно пренебречь. Участки короткие, и емкости незначительны (если не работать на слишком больших частотах). Влияние этих емкостей должно заканчиваться во временном интервале 23 (Фиг. 10).

Фиг. 12. Эквивалентная электрическая схема измерительной установки внутритрубного прибора в обследуемом трубопроводе, с учетом утечек тока между электродами.

Полиуретановые манжеты, разделяющие электроды, естественно не обеспечат идеальной электрической изоляции. Наличие отложений на стенках трубы, перетоки жидкости - это очень существенные проводники электрического тока.

Ry1-Ry4 - сопротивления утечки между электродами;

Rэ1, Rэ2 - сопротивление жидкости в цепях экранных электродов.

Фиг. 13. Эквивалентная электрическая схема измерительной установки внутритрубного прибора в обследуемом трубопроводе, с учетом возможных дефектов изоляционного покрытия на различных участках.

Ru - сопротивление утечки, возможное на любом из участков обследуемого трубопровода.

Фиг. 14. Эквивалентная электрическая схема измерительной установки внутритрубного прибора в обследуемом трубопроводе, для вспомогательных измерений, в данном случае для измерения утечки между секторами измерительного электрода и секторами экранных электродов.

Осуществление изобретения

Как и все внутритрубные диагностические снаряды, работающие на длинных дистанциях (километры, десятки километров, и даже сотни километров), данный внутритрубный прибор проталкивается рабочей средой обследуемого трубопровода.

При проталкивании внутритрубного прибора рабочей средой обследуемого трубопровода, требуется определенная арматура. Весь комплекс мы расписывать не будем, ограничимся основными элементами, изображенными на Фиг. 4: Устройство запуска 8 и Камера приема 14.

Исходно внутритрубный прибор помещается в Устройство запуска 8, и проталкивается рабочей жидкостью внутрь обследуемого трубопровода.

Скорость движения по трубопроводу определяется производительностью насоса, и строго оговаривается в ТЗ на обследование трубопровода.

Прошедший всю дистанцию внутритрубный прибор поступает в камеру приема 14, о чем свидетельствует специальный «флажок».

Прибор извлекается из камеры приема, отмывается. Из него извлекаются записанные данные (на карте памяти, или через интерфейсный кабель), и прибор консервируется до следующего цикла работ.

Требования к рабочей среде обследуемого трубопровода, однозначно вытекающие из способа измерений:

1. Жидкость должна быть хорошо проводящей, и не содержать вязких изолирующих фракций (мазут).

2. Желательно минимальное количество газа. Образующаяся в верхнем секторе рабочего участка (Объем вокруг измерительного электрода) воздушная пробка исключает соответствующий сектор из обследуемой зоны, так как электрический ток в этом секторе отсутствует.

Привязка измеренных данных к дистанции по обследуемому трубопроводу может производиться различными способами, например:

• с использованием одометрических колес, и записи их показаний в память внутритрубного прибора;

• строгое измерение объема прокачиваемой жидкости, с записью данных в память измерительной системы на пункте управления прокачкой. После извлечения внутритрубного прибора, его данные синхронизируются с данными по прокачке.

• С помощью системы радиомаяков и маркерных пунктов;

• И т.д.

1. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов, заключающийся в измерении токов утечки между внутренней средой обследуемого трубопровода и стенкой трубы, при подаче напряжения на соответствующие электроды измерительной установки внутритрубного прибора от встроенного источника напряжения, отличающийся тем, что с целью обнаружения утечек тока между внутренней средой обследуемого трубопровода и стальной стенкой трубы, свидетельствующих о наличии дефекта в защитно-изоляционном покрытии, на электроды внутритрубного прибора подается постоянное напряжение, подаваемое непрерывно или по специально рассчитанной временной диаграмме, когда в определенном временном окне производится контроль тока через измерительный электрод.

2. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения качества измерений при изменении электрических свойств заполняющей жидкости, а также при изменении диаметра исследуемых трубопроводов, параметры временной диаграммы измерений настраиваются с помощью контроллера во внутритрубном приборе, работающего по определенному алгоритму.

3. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения качества измерений проводится группа вспомогательных измерений, позволяющих измерить уровень утечек между секторами измерительной установки внутритрубного прибора.

4. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения качества измерений проводится группа вспомогательных измерений, позволяющих выявить дефекты в различных секторах измерительной установки внутритрубного прибора, и учесть их влияние на основные измерения.

5. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения качества измерений проводится измерение электрической проводимости жидкости, заполняющей трубопровод и являющейся рабочей средой для измерительной установки внутритрубного прибора, и учесть ее влияние на основные измерения.

6. Способ дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что с целью разделения дефектов на малогабаритные, типа царапина, с минимальной площадью повреждения, и на крупногабаритные, площадью в десятки и сотни квадратных сантиметров, внутритрубный прибор калибруют по определенным уровням на специальных моделях с повреждениями.

7. Устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов, содержащее в своем составе измерительную установку, одометрические колеса и радиомаяк, основанное на измерении токов утечки между внутренней средой обследуемого трубопровода и стальной стенкой трубы, при подаче напряжения на соответствующие электроды измерительной установки внутритрубного прибора от встроенного источника напряжения, отличающееся тем, что с целью обнаружения утечек тока между внутренней средой обследуемого трубопровода и стальной стенкой трубы, свидетельствующих о наличии дефекта в защитно-изоляционном покрытии, измерительная установка внутритрубного прибора обеспечивает измерения постоянного тока между измерительным электродом «А0», и электродами «В1» в задней части внутритрубного прибора и «В2» в передней части, причем измерительный электрод подключен через низкоомный шунт.

8. Устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 7, отличающееся тем, что с целью устранения влияния утечки электрического тока в зазоре между чистящими дисками и внутренней стенкой обследуемого трубопровода, измерительная установка внутритрубного прибора содержит экранные электроды «Аэ1» и «Аэ2» с двух сторон от измерительного электрода, имеющие равный с ним электрический потенциал.

9. Устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 7, отличающееся тем, что с целью повышения качества измерений измерительная установка внутритрубного прибора обеспечивает ряд вспомогательных измерений:

измерение электрической проводимости жидкости, заполняющей трубопровод и являющейся рабочей средой для измерительной установки внутритрубного прибора;

группа вспомогательных измерений, позволяющих измерить уровень утечек между секторами измерительной установки внутритрубного прибора;

группа вспомогательных измерений, позволяющих выявить дефекты в различных секторах измерительной установки внутритрубного прибора.

10. Устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий трубопроводов по п. 7, отличающееся тем, что с целью повышения качества измерений измерительная установка внутритрубного прибора содержит контроллер, работающий по определенному алгоритму, настраивающий параметры временных диаграмм измерений, с учетом результатов вспомогательных измерений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для диагностирования объектов транспортирования и хранения нефти и нефтепродуктов. Устройство включает зонды, коммутатор, омметр и персональный компьютер.

Изобретение относится к неразрушающему контролю объектов, диагностирование технического состояния которых является проблематичным. Штрих-код для маркировки труб магистральных трубопроводов и объектов, расположенных в труднодоступных местах, содержит множество кодовых элементов, которые определяются с помощью магнитных или акустических устройств.

Изобретение относится к устройствам контроля технического состояния магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов неразрушающими методами путем пропуска внутри обследуемого трубопровода внутритрубного ультразвукового дефектоскопа.

Заявляемое изобретение относится к области внутритрубной диагностики технического состояния трубопроводов большой протяженности. Носитель датчиков содержит корпус, на переднем и заднем концах которого размещены манжеты, между которыми расположены конус и диск.

Изобретение относится к устройствам контроля технического состояния магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов неразрушающими методами путем пропуска внутри обследуемого трубопровода внутритрубного ультразвукового дефектоскопа.

Изобретение относится к телекоммуникационным устройствам удаленного мониторинга, телеметрии и может быть использовано при мониторинге подводных переходов магистральных трубопроводов и коммуникационных линий связи.

Изобретение относится к области диагностики состояния действующих промысловых трубопроводов, может найти применение при дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий.

Изобретение относится к области определения состояния и регулировки уровней напряженно-деформированного состояния трубопроводов вантовых надземных переходов, оперативного оповещения об изменении их состояния, предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций и может быть использовано в автоматизированных системах мониторинга безопасности конструкций в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к диагностике трубопроводов для оценки их остаточного ресурса. Способ определения остаточного ресурса трубопровода может быть применен для определения остаточного ресурса трубопровода в напорных трубопроводах круглого сечения.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Система для мониторинга состояния подводного добычного комплекса (ПДК) содержит трубопровод, на который с заданным шагом установлены датчики вибрации, датчики определения вертикали к поверхности земли и датчики температуры, размещенные на электронной плате датчиков, а также береговую аппаратуру и подводный кабель.

Группа изобретений относится к области диагностики технического состояния трубопроводов, и может быть использована при дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий, во избежание неконтролируемого вскрытия защитных покрытий и повреждения стенки трубы. Задачей изобретения является выявление повреждений защитно-изоляционного покрытия трубопровода, вызывающих протечку перекачиваемых агрессивных жидкостей к стальной стенке трубы и ее активное коррозионное разрушение. Способ заключается в подаче постоянного напряжения на соответствующие электроды внутритрубного прибора с помощью встроенного источника напряжения и измерении тока через внутреннее защитно-изоляционное покрытие трубопровода, возникающего на участке, ограниченном двумя изолирующими манжетами, герметично закрепленными на корпусе внутритрубного прибора. Внутритрубный прибор состоит из 3-х основных элементов: измерительной секции, одометрических колес для измерения пройденного расстояния, и радиомаяка для внешнего контроля положения внутритрубного прибора. Измерительная система внутритрубного прибора содержит измерительный электрод «А0», а также электрод «В1» в задней части внутритрубного прибора и электрод «В2» в передней части, относительно которых производится измерение, причем измерительный электрод подключен через низкоомный шунт для измерения параметров протекающего через него тока. С целью устранения влияния утечки электрического тока в зазоре между изолирующими манжетами и внутренней стенкой обследуемого трубопровода, внутритрубный прибор содержит экранные электроды «Аэ1» и «Аэ2» с двух сторон от измерительного электрода, имеющие равный с ним электрический потенциал. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Наверх