Способ и устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий действующих промысловых трубопроводов

Использование: для контроля технического состояния внутреннего полимерного покрытия трубопроводов в процессе эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что в способе контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий осуществляют: формирование участка трубопровода с жидкостью, изолированного от основного участка; формирование измерительной мостовой схемы, содержащей по крайней мере два последовательно соединенных плеча, каждое из которых образовано электрическим сопротивлением и емкостью трубопровода, его защитно-изоляционного покрытия и жидкости, находящейся в изолированном участке трубопровода, при этом вершины питающей диагонали мостовой схемы соединены с жидкостью изолированного участка трубопровода, а вершина измерительной диагонали измерительной мостовой схемы соединена с жидкостью основного участка трубопровода; подачу сигналов на питающую диагональ измерительной мостовой схемы; перемещение измерительной мостовой схемы по трубопроводу и измерение сигнала в измерительной диагонали измерительной мостовой схемы. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности и достоверности дефектоскопии защитно-изоляционного покрытия. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Предлагаемые способ и устройство относятся к области технической диагностики действующих промысловых нефтегазопроводов посредством воздействия переменного электромагнитного поля для контроля технического состояния внутреннего полимерного покрытия трубопроводов в процессе эксплуатации. Область преимущественного применения - парк действующих промысловых трубопроводов диаметром от 114 мм до 273 мм.

Известен «Способ внутритрубной дефектоскопии стенок трубопроводов» по патенту РФ RU2622355 (дата публикации: 10.06.2016, МПК F17D 5/06, G01R 29/027). Способ внутритрубной дефектоскопии стенок трубопроводов заключается в измерении величины электрического тока, распределенного в стенке трубы, электродами, расположенными кольцевыми рядами, при аксиальном перемещении по трубопроводу, и выявлении зоны дефекта в стенке трубопровода путем определения отклонений распределенного в стенке трубы электрического тока от заданных значений с привязкой к текущим координатам. Общим с заявляемым способом признаком является использование мостовой измерительной схемы при определении дефектов трубопроводов. Недостатком известного способа является невозможность фиксировать мелкие нарушения сплошности внутреннего полимерного покрытия (менее 5 мм, царапины), а также практическую невозможность работы в жидких средах, содержащих газовую компоненту, что является обычной составляющей многокомпонентного перекачиваемого продукта в промысловых трубопроводах.

Известен способ для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий действующих промысловых трубопроводов по патенту РФ RU2679042 (дата публикации: 05.02.2019, МПК F17D 5/06), основанный на измерении утечки электрического тока, возникающей вследствие нарушения внутренней полимерной пленки внутреннего покрытия трубы. При этом излучаются зондирующие импульсы напряжения с помощью генератора и измеряются параметры импульса тока через участок трубопровода, ограниченный двумя полиуретановыми чистящими дисками и покрытый изнутри изоляционной пленкой. Общим с заявляемым способом признаком является измерение параметров сигнала. Основным недостатком способа является относительно низкое значение аномального эффекта (не более 25%) в интервале повреждения полимерного покрытия, а также зависимость от вероятной негерметичности ограничивающих измерительную камеру полиуретановых манжет, возникающей при прохождении любых конструктивов трубопровода.

Известно устройство для дефектоскопии внутренних защитно-изоляционных покрытий действующих промысловых трубопроводов по патенту РФ RU2679042 (дата публикации: 05.02.2019, МПК F17D 5/06). Устройство ограниченно двумя изолирующими чистящими дисками, герметично закрепленными на корпусе внутритрубного прибора, измерительная система устройства содержит измерительный электрод «А0», а также электрод «В1» в задней части внутритрубного прибора и электрод «В2» в передней части, относительно которых производятся поочередные импульсные измерения, причем измерительный электрод подключен через низкоомный шунт для измерения параметров, протекающих через него импульсов тока. Общими с заявляемым устройством признаками являются: наличие трех электродов, один из которых измерительный (третий электрод), двух изолирующих чистящих дисков (обеспечение формирования изолированного участка трубопровода). Недостатком устройства является высокая вероятность ложного срабатывания при отсутствии дефекта покрытия трубопровода, а также низкая эффективность срабатывания устройства при обнаружении дефекта трубопровода.

В случае использования трех электродов в жидкости, на этих электродах появляется собственный потенциал. Наибольшую проблему составляет неконтролируемый наведенный потенциал на среднем электроде по причине того, что принимаемый сигнал заметно слабее по амплитуде. Помеха от наведенного потенциала заметно осложняет процесс измерения.

Технический результат заключается в повышении точности и достоверности дефектоскопии защитно-изоляционного покрытия стенок трубопровода, в том числе за счет повышения помехоустойчивости.

Технический результат достигается за счет того, что при применении способа контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий осуществляют:

- формирование участка трубопровода с жидкостью, изолированного от основного участка;

- формирование измерительной мостовой схемы, содержащей по крайней мере два последовательно соединенных плеча, каждое из которых образовано электрическим сопротивлением и емкостью трубопровода, его защитно-изоляционного покрытия и жидкости, находящейся в изолированном участке трубопровода, при этом вершины питающей диагонали мостовой схемы соединены с жидкостью изолированного участка трубопровода, а вершина измерительной диагонали измерительной мостовой схемы соединена с жидкостью основного участка трубопровода;

- подачу сигналов на питающую диагональ измерительной мостовой схемы;

- перемещение измерительной мостовой схемы по трубопроводу и измерение сигнала в измерительной диагонали измерительной мостовой схемы.

Также способ может содержать этапы, при которых осуществляют

- формирование изолированного участка трубопровода с жидкостью осуществляют путем установки корпуса измерительного устройства с торцевыми электропроводными стенками, цилиндрической неэлектропроводной частью, на котором последовательно установлены три электрода;

- формирование измерительной мостовой схемы, в которой первая и вторая вершины питающей диагонали измерительной мостовой схемы соединены соответственно с первым и вторым электродами, установленными на неэлектропроводную цилиндрическую часть корпуса, а вершина измерительной диагонали измерительной мостовой схемы соединена с третьим электродом, установленным между первым и вторым электродами и соединенным через торцевые электропроводные стенки с жидкостью основного участка трубопровода.

По крайней мере два плеча измерительной мостовой схемы, каждое из которых может быть сформировано параллельно соединенными резистором и конденсатором.

Для осуществления способа электроды могут быть выполнены кольцевыми из стали.

Технический результат достигается за счет того, что устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий включает:

- корпус, выполненный с возможностью формирования изолированного от основного участка трубопровода с жидкостью,

- по крайней мере одну ветвь питающей диагонали измерительной мостовой схемы с электрическим контактом между плечами ветви, генератор напряжения,

- при этом вершины питающей диагонали измерительной мостовой схемы подключены соответственно к первому и второму электродам, выполненным с возможностью омывания жидкостью изолированного участка трубопровода,

третий электрод, находящийся между вышеупомянутыми электродами, выполненный с возможностью электрического соединения с одной стороны с жидкостью изолированного участка трубопровода, а с другой - с жидкостью основного участка трубопровода и;

устройство измерения, подключенное между электрическим контактом питающей диагонали измерительной мостовой схемы и третьим электродом.

При этом первый и второй электроды являются питающими.

Корпус устройства может содержать по меньшей мере электропроводные торцевые стенки, выполненные с возможностью формирования участка трубопровода, изолированного от основного участка, и неэлектропроводную цилиндрическую часть, при этом электроды расположены на неэлектропроводной цилиндрической части корпуса.

Ветвь питающей диагонали устройства может включать по крайней мере два плеча, каждое из которых сформировано параллельно соединенными резистором и конденсатором.

В устройстве может быть использован импульсный генератор.

Электропроводные торцевые стенки выполнены из стали, электроды также могут быть выполнены из стали кольцевыми.

Устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий может включать корпус, содержащий по меньшей мере электропроводные торцевые стенки, выполненные с возможностью формирования участка трубопровода, изолированного от основного участка, и неэлектропроводную цилиндрическую часть, при этом электроды расположены на неэлектропроводной цилиндрической части корпуса.

Ветвь питающей диагонали может включать по крайней мере два плеча, каждое из которых сформировано параллельно соединенными резистором и конденсатором.

В устройстве может быть использован импульсный генератор, при этом устройство измерения подключено между электрическим контактом питающей диагонали измерительной мостовой схемы и третьим электродом через дифференциальный усилитель.

Электропроводные торцевые стенки могут быть выполнены из стали.

Устройство и способ контроля технического состояния внутритрубных защитно-изоляционных покрытий может быть реализовано при использовании различных комбинаций вышеуказанных дополнительных признаков.

Под изолированным участком трубопровода понимается участок трубопровода, в котором электрическое сопротивление между жидкостью, находящейся внутри изолированного участка и вне этого участка, значительно превышает электрическое сопротивление жидкости, измеренное от края до края внутри участка.

Под электрическим контактом понимается электропроводный элемент, к которому может быть осуществлено присоединение элемента электрической схемы или измерительное устройство.

В заявляемых способах и устройствах соединения могут быть выполнены непосредственно или через дополнительные элементы, сохраняющие принцип работы измерительного моста.

Применение для измерения мостовой схемы импульсного режима тока позволяет проводить стабильные знакопеременные измерения с высокой чувствительностью и компенсировать мешающие факторы такие как: вариации температуры, синфазные помехи, контактные потенциалы электродов.

Измерительные мостовые схемы известны из уровня техники, в частности. https:/ru.wikipedia.org/wiki/Измерительный_мост.

Изобретение поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - схема устройства контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий, установленная в трубопроводе;

фиг. 2. - эквивалентная измерительная мостовая схема устройства контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий;

фиг. 3. - схематичное изображение контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий;

фиг. 4 - пример записи измеренного сигнала в интервале с наличием муфтового соединения труб с внутренним полимерным покрытием Целлера;

фиг. 5 - пример записи измеренного сигнала в интервале с наличием дефекта защитно-изоляционного покрытия промысловой трубы 219 мм на Вынгапуровском месторождении нефти.

Исследуемый трубопровод можно представить как протяженный электрический конденсатор, у которого обкладками являются: металл трубы (трубопровода) и жидкость (жидкий продукт), перемещаемая по трубе. Изолятором данного конденсатора служит защитное изоляционное покрытие трубы. Поскольку корпус устройства имеет электрический контакт с жидкостью в трубопроводе 2, а жидкость в трубопроводе 2 имеет электрический контакт с трубой 2, то потенциал точки В примерно равен потенциалу трубы 2 (фиг. 1, фиг. 2). В результате электрическая эквивалентная цепь части трубопровода 2 состоит из (фиг. 1) омического (активного) сопротивления прокачиваемой жидкости и распределенной емкости (конденсатора) участка трубы 2.

Элементы цепи С1, R1, С2, R2, Rж2, Ст2, Rж1, Cт1 представляют собой «плечи» измерительного моста переменного тока. Потенциал, снимаемый с диагонали измерительного моста (точка D и точка В (электрод Эс центральный электрод)), зависит от изменения параметров Ст1, Rж1, Ст2, Rж2.

Rж1, Rж2 - омическое сопротивление электрод-жидкость-покрытие-трубопровод на ограниченном участке трубопровода.

Ст1, Ст2 - емкости (конденсаторы) электрод-жидкость-покрытие-трубопровод на ограниченном участке трубопровода.

Отсутствие одной из емкостей Ст1, Ст2 (сквозной дефект пленочного покрытия) приводит к резкому (свыше 100% от фона) изменению сигнала.

Переменное электрическое поле может быть создано путем подачи переменного электрического напряжения от генератора Г (см. фиг. 1) на питающие электроды Э1 и Э2 устройства в цепи С1, R1, С2, R2.

Устройство (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий 1 трубопроводов 2 включает корпус, выполненный с возможностью формирования изолированного 3 от основного участка 4 трубопровода 2 с жидкостью, по крайней мере одну ветвь питающей диагонали (например A-D-C) измерительной мостовой схемы с электрическим контактом (например D) между плечами ветви, генератор напряжения 5. При этом вершины (в данном случае А и С) питающей диагонали измерительной мостовой схемы подключены соответственно к первому (Э1) и второму (Э2) электродам, выполненным с возможностью омывания жидкостью изолированного участка 3 трубопровода 2. Устройство включает третий электрод (Эс), находящийся между вышеупомянутыми электродами (Э1 и Э2), выполненный с возможностью электрического соединения с одной стороны с жидкостью изолированного участка 3 трубопровода 2, а с другой - с жидкостью основного участка 4 трубопровода 2 (например, через соединение 6). При этом устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий включает устройство 7 измерения, подключенное между электрическим контактом (например D) питающей диагонали измерительной мостовой схемы и третьим электродом (Эс), например точкой В.

Устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий может включать корпус, содержащий две электропроводные торцевые стенки 8, выполненные с возможностью формирования изолированного участка 3 трубопровода 2 от основного участка 4 трубопровода 2, и неэлектропроводную цилиндрическую часть 9, при этом электроды (Э1, Эс, Э2) расположены на неэлектропроводной цилиндрической части 9 корпуса.

В данном устройстве использован импульсный генератор 5. Электропроводные торцевые стенки 8 выполнены из стали, а электроды (Э1, Эс, Э2) выполнены кольцевыми из стали. Устройство может содержать дифференциальный усилитель 10, подключенный между точками D и В перед устройством измерения 7. Ветвь питающей диагонали устройства может включать два плеча, каждое их которых сформировано параллельно соединенными резистором (R1 и R2) и конденсатором (Cт1 и Ст2).

Заявленный способ контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий 1 осуществляется следующим образом:

формирование изолированного 3 от основного 4 участка трубопровода 2 с жидкостью;

формирование измерительной мостовой схемы, содержащей по крайней мере два последовательно соединенных плеча, каждое из которых образовано электрическим сопротивлением (Rж1 и Rж2) и емкостью (Cт1 и Ст2) трубопровода, его защитно-изоляционного покрытия и жидкости, находящейся в изолированном участке трубопровода, при этом вершины А, С питающей диагонали мостовой схемы соединены с жидкостью изолированного участка трубопровода, а вершина D измерительной диагонали измерительной мостовой схемы соединена с жидкостью основного участка трубопровода;

подачу сигналов на питающую диагональ (А-С) измерительной мостовой схемы;

перемещение измерительной мостовой схемы по трубопроводу 2 и измерение сигнала в измерительной диагонали (D - В) измерительной мостовой схемы.

При этом осуществляется воздействие переменным электрическим полем между двумя электродами (Э1) и (Э2), расположенными на поверхности измерительного прибора, находящегося внутри исследуемой трубы (трубопровода 2). Наиболее целесообразно применение импульсного режима возбуждения и регистрации электромагнитного поля.

Эквивалентная электрическая схема может быть представлена с учетом следующего. Корпус устройства находится в перемещаемом продукте (одинаковый потенциал). При этом перемещаемый продукт имеет тот же потенциал, что и труба 2. В результате между трубой 2 и Эс есть также Rж1 и Rж2 и Cт1 и Ст2. Малая часть тока замыкается на Эс (точка В), минуя реактивные сопротивления Cт1 и Ст2. Но при появлении сквозного дефекта в защитно-изоляционном покрытии фактически появляется параллельная линия для тока от точки А до точки В, что резко снижает суммарное комплексное сопротивление линии и, тем самым, изменяет комплексные параметры тока. Поскольку на Эс (точка В), Э1(А) и Э2 (С) единый потенциал, то Cт1 и Ст2 могут быть показаны на эквивалентной схеме как подключенные в точку - В.

Показанные на схемах (фиг. 1, фиг. 2) конденсаторы Ст1 Ст2, включенные последовательно с каждым из резисторов Rж1 и Rж2, отображают емкостные свойства изоляционного покрытия в каждом из секторов.

Абсолютные значения Ст1, Ст2 каждого из участков трубопровода будут определяться толщиной покрытия, протяженностью участка камеры измерения, уровнем контакта жидкой субстанции перекачиваемого продукта со стенкой трубы и внутренним диаметром исследуемого трубопровода.

При отсутствии нарушений пленочного покрытия система цепи при практически одинаковых значениях Rж1 и Rж2 находится в сбалансированном состоянии, т.е. снимаемый с точки В (фиг. 1, фиг. 2) сигнал стабилен и близок к нулю или слабым малым значениям. Уровень сигнала в каждом конкретном случае определяется степенью сбалансированности плеч «моста».

Баланс схемы наступает при относительной сбалансированности плеч мостовой схемы, в состав которых входят Ст1 и Ст2.

Основное значение разности потенциалов точек D и В (фиг. 1) в номинальных условиях - «баланс измерительного моста»:

или

где:

w=2 πƒ - циклическая частота, рад/с.

/- линейная частота питающего тока, Гц, (в нашем случае 10 кГц).

Фактически, при наличии Cт1 и Ст2 измерительная схема моста находится в сбалансированном состоянии, так как все действующие элементы схемы неизменны.

Нарушение баланса измерительного моста происходит при прохождении электродов Э1, Эс, Э2 участков с повреждением изоляционной пленки (защитно-изоляционного покрытия), втулки муфтовых соединений любого типа (CPS, Целлера и т.п.), т.е. фактически ступенчатое изменение емкостей Ст1 Ст2 (тройников, отводов и аналогичных конструктивных элементов).

Нарушение баланса будет наблюдаться в виде изменения амплитуды и фазы измеряемого сигнала (знака относительно фона) - разности потенциалов точек D и В (фиг. 1):

или:

Фактически, при появлении в исследуемом интервале сквозного дефекта защитной пленки (Ст1 или Ст2) меняется амплитуда и фазовые параметры тока, протекающего по правому крылу схемы, что приводит к изменению потенциала точки В и, соответственно, к разбалансу измерительного моста.

Корпус (нержавеющая сталь) имеет контакт с жидкостью за пределами измерительной камеры. В пределах самой измерительной камеры электроды Э1 и Э2 практически изолированы от трубы (если защитная пленка не повреждена). Измерительная камера отделена от основной полости трубы разделительными полиуретановыми манжетами. Возможный электрический контакт между полостями измерительной камеры и трубы вне камеры практической роли не играет - помеха достигает первых процентов, так как все питающие токи (на Э1 и на Э2) и измерительный ток (Эс) замкнуты внутри измерительной камеры.

Корпус устройства и электрод Эс соединены.

На металлическом электроде, находящемся в растворе любой жидкости, появляется собственный потенциал, практически не поддающийся учету. Нержавеющая сталь обладает небольшим собственным потенциалом, в частности может быть использована сталь 12Х18Н10Т.

При этом контролировать характеристики возникающего потенциала невозможно (состав перемещаемого по трубе продукта неизвестен). На питающих электродах появление наведенного собственного потенциала в определенной степени сглаживается за счет применения знакопеременного питающего тока.

Убрать мешающий потенциал с Эс позволяет замыкание электрода Эс на жидкость основной части трубопровода, через корпус устройства. Таким образом обеспечивается повышение помехоустойчивости.

В зависимости от того, на каком интервале (Э1 - Эс) или (Эс - Э2) находится сквозной дефект защитной пленки, потенциал на В (Эс) относительно точки D будет или положительным, или отрицательным (формулы (3) и (4)).

Положение дефекта защитного пленочного покрытия отмечается резким знакопеременным эффектом (фиг. 4). При перемещении устройства относительно дефекта потенциал изменит свой знак, например с «+» на «-», а при перемещении по трубопроводу в интервале с ненарушенным защитно-изоляционным покрытием снова установится в «балансовом» положении.

Производится регистрация потенциала на центральном (среднем) электроде Эс (точка В) относительно точки D (фиг. 1).

Проводя перемещение измерительной системы по дистанции, происходит фиксирование участков со сквозным нарушением изоляции «конденсатора».

В условиях сбалансированности моста потенциалы D и В близки (формулы (1) и (2)). Подбор параметров измерительной системы (R1-2 и C1-2) может быть произведен таким образом, что эффект поврежденного участка выделяется повышенной (многократно) амплитудой знакопеременного сигнала относительно фонового уровня на неповрежденных участках.

Негерметичность манжет никакого определяющего влияния на результаты измерений не оказывает.

Муфтовые соединения (втулки CPS, Целлера) надежно определяются при прямом и обратном движении устройства по трубопроводу за счет знакопеременного эффекта на краях муфты, а при малой стабилизации сигнала в центре муфты за счет ступенчатого изменения емкости С1 и/или С2. Изменение амплитуды сигнала обусловлено также изменениями реактивного сопротивления емкости (объем пленочного покрытия) муфты относительно цельной трубы (без дефектов или втулок муфт).

Важным моментом является учет электрической связи объемов трубопровода, разделенных полиуретановыми манжетами различной конфигурации (толщина, геометрия), что обусловлено негерметичностью разделяющей манжеты во время движения прибора в интервалах.

Отметим, измеряемый сигнал мостовой схемы практически не зависит от наличия подобного рода помех, обусловленных негерметичностью разделяющих манжет, так как замыкание электрических цепей схемы происходит только внутри измерительной камеры.

Изготовленное на основании предлагаемого способа устройство прошло тестовые испытания на полигоне промысловых труб под давлением до 10 МПа на Вынгапуровском месторождении Ханты-Мансийского АО.

На фиг. 5 вертикальная шкала (15,02-24,07) указана в метрах (от запускной камеры полигона) и соответствует длине трубопровода. В интервале 17,65 м - 17,75 м (на фиг. 5 обозначено 17,70 м) выявлена знакопеременная аномальная зона повышенной амплитуды перед втулкой CPS (18,19 м), которая обусловлена наличием сквозного дефекта пленочного покрытия. Практически все муфтовые соединения CPS, обусловленные изменением значений емкости, создаваемой дополнительным пленочным покрытием втулок, выявлены и зафиксированы надежно на уровне относительно спокойного фонового сигнала.

Отметим, что внутренний перекачиваемый продукт исследуемого трубопровода является многофазной средой, содержащей нефтяные компоненты, что может вызвать покрытие электродов нефтяной пленкой. Реальная толщина такого рода пленки незначительна и составляет десятки микрометров, поэтому при значительной эффективной площади электродов и малой толщине защитно-изоляционного покрытия такого дополнительного «конденсатора» получим значения емкости, многократно превышающие емкости С1 и С2. Следовательно, никаких существенных погрешностей в измерения такая нефтяная пленка не внесет, и следует пренебречь этой дополнительной емкостью в схеме измерений.

Привязка измеренных данных к пройденной дистанции по исследуемому трубопроводу может производиться при помощи одометрических колес и по записи их показаний.

Практическим результатом изобретения является высококачественная диагностика внутренних защитно-изоляционных покрытий действующих промысловых трубопроводов.

1. Способ контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий, при котором осуществляют:

- формирование участка трубопровода с жидкостью, изолированного от основного участка;

- формирование измерительной мостовой схемы, содержащей по крайней мере два последовательно соединенных плеча, каждое из которых образовано электрическим сопротивлением и емкостью трубопровода, его защитно-изоляционного покрытия и жидкости, находящейся в изолированном участке трубопровода, при этом вершины питающей диагонали мостовой схемы соединены с жидкостью изолированного участка трубопровода, а вершина измерительной диагонали измерительной мостовой схемы соединена с жидкостью основного участка трубопровода;

- подачу сигналов на питающую диагональ измерительной мостовой схемы;

- перемещение измерительной мостовой схемы по трубопроводу и измерение сигнала в измерительной диагонали измерительной мостовой схемы.

2. Способ контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий по п. 1, при котором осуществляют:

- формирование изолированного участка трубопровода с жидкостью выполняют путем установки корпуса измерительного устройства с торцевыми электропроводными стенками, цилиндрической неэлектропроводной частью, на котором последовательно установлены три электрода;

- формирование измерительной мостовой схемы, в которой первая и вторая вершины питающей диагонали измерительной мостовой схемы соединены соответственно с первым и вторым электродами, установленными на неэлектропроводную цилиндрическую часть, а вершина измерительной диагонали измерительной мостовой схемы соединена с третьим электродом, установленным между первым и вторым электродами и соединенным через торцевые электропроводные стенки с жидкостью основного участка трубопровода.

3. Способ контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий по п. 2, при котором осуществляют:

- формирование измерительной мостовой схемы, в которой по крайней мере два плеча, каждое их которых сформировано параллельно соединенными резистором и конденсатором.

4. Способ контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий по п. 2, при котором электроды выполнены кольцевыми из стали.

5. Устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий, включающее:

- корпус, выполненный с возможностью формирования изолированного от основного участка трубопровода с жидкостью,

- по крайней мере одну ветвь питающей диагонали измерительной мостовой схемы с электрическим контактом между плечами ветви,

- генератор напряжения,

- при этом вершины питающей диагонали измерительной мостовой схемы подключены соответственно к первому и второму электродам, выполненным с возможностью омывания жидкостью изолированного участка трубопровода,

- третий электрод, находящийся между вышеупомянутыми электродами, выполненный с возможностью электрического соединения с одной стороны с жидкостью изолированного участка трубопровода, а с другой - с жидкостью основного участка трубопровода;

- устройство измерения, подключенное между электрическим контактом питающей диагонали измерительной мостовой схемы и третьим электродом.

6. Устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий по п. 5, включающее

- корпус, содержащий электропроводные торцевые стенки, выполненные с возможностью формирования участка трубопровода, изолированного от основного участка, и неэлектропроводную цилиндрическую часть,

- при этом электроды расположены на неэлектропроводной цилиндрической части корпуса.

7. Устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий по п. 5, в котором ветвь питающей диагонали включает по крайней мере два плеча, каждое из которых сформировано параллельно соединенными резистором и конденсатором.

8. Устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий по п. 5, в котором в качестве генератора использован импульсный генератор, а устройство измерения подключено между электрическим контактом питающей диагонали измерительной мостовой схемы и третьим электродом через дифференциальный усилитель.

9. Устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий по п. 6, в котором электропроводные торцевые стенки выполнены из стали.

10. Устройство контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий по любому из пп. 5, 6, в котором электроды выполнены кольцевыми из стали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Намагничивающее устройство дефектоскопа содержит два идентичных магнита, обращенные друг к другу одноименными полюсами, при этом между магнитами установлен магнитопровод в виде диска с возможностью качения по сканируемой поверхности контролируемого изделия, диаметр магнитопровода превышает вертикальный размер магнитов, соосно с двумя магнитами и дисковым магнитопроводом с противоположных сторон магнитов установлены боковые магнитопроводы, охватывающие контролируемое изделие с боковых сторон с возможностью движения вдоль этих сторон с заданным зазором между ними, все магнитопроводы выполнены из магнитомягкого материала.
Группа изобретений относится к промысловой геофизике, в частности к устройствам и способам неразрушающего контроля технического состояния обсадных ферромагнитных труб скважин.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано для обнаружения малоразмерных металлических включений в изделиях из полимерных композитных материалов, а также в любых непроводящих материалах.

Изобретение относится к области исследования материалов с помощью магнитных средств. Способ скоростной магнитной дефектоскопии длинномерных изделий содержит этапы, на которых осуществляют намагничивание контролируемого изделия движущейся относительно изделия системой намагничивания, фиксируют отклонения магнитного поля над дефектным сечением изделия с помощью магниточувствительного датчика, скользящего по сканируемой поверхности изделия позади системы намагничивания на определенном расстоянии от нее, при этом намагничивание изделия осуществляют двухполюсным магнитом, определяют полярность сигналов, фиксируемых датчиком, с учетом которой разделяют сигналы внутренних и поверхностных дефектов изделия.

Использование: для контроля металла рабочих лопаток турбины, подвергающихся длительным эксплуатационным нагрузкам при повышенных температурах. Сущность изобретения заключается в том, что к лопаткам турбины применяются методы дефектоскопии, показывающие наличие дефектов в металле путем обследования после останова турбины большой группы лопаток, на которых возможно наличие трещин.

Использование: для неразрушающего контроля железнодорожных рельсов, труб и другого проката магнитным методом. Сущность изобретения заключается в том, что устройство намагничивания для средств неразрушающего контроля длинномерных изделий содержит два идентичных магнита в виде диска и диск с ребордой, установленные соосно, магниты обращены друг к другу одноименными полюсами, дополнительно содержит установленный между магнитами магнитопровод в виде диска с возможностью качения по сканируемой поверхности контролируемого изделия, диаметр магнитопровода превышает диаметры дисковых магнитов, соосно с двумя магнитами, центрального магнитопровода и диска с ребордой, с противоположной стороны устройства установлен второй идентичный диск с ребордой, все три диска выполнены из магнитомягкого материала, причем поверхности реборд, обращенные к боковым сторонам изделия, адаптированы к формам боковых поверхностей контролируемого изделия.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного контроля технического состояния электропроводящих элементов электрического кабеля или провода.

Использование: для оценки состояния рельсов. Сущность изобретения заключается в том, что по рельсовому пути перемещают дефектоскопические средства, зондируют ими головку рельсов, оценивают полученные сигналы, обнаруживают аномалии и регистрируют их с привязкой к координатам рельсового пути, дополнительно по результатам зондирований формируют интегральный параметр каждой аномалии, при последующих перемещениях дефектоскопических средств по рельсовому пути повторяют зондирования, сравнивают интегральные параметры текущих и ранее найденных аномалий, оценивают динамику изменения интегрального параметра каждой аномалии, прогнозируют перспективы ее развития и планируют ремонтные мероприятия.

Изобретение может быть использовано в системах непрерывного бесконтактного высокоскоростного мониторинга состояния деформируемой металлической поверхности и ранней диагностики повреждаемости конструкций из алюминиевых сплавов систем Al-Zn-Cu-Mg, Al-Mg-Mn, Al-Li-Mg, эксплуатируемых в водных средах (пресная и морская вода, водные растворы электролитов и т.д.).

Использование: для внутритрубной диагностики технического состояния трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют перемещение внутри трубопровода между смотровыми люками под давлением транспортируемой по трубопроводу жидкости устройства, представляющего собой разъемный корпус сферической формы с размещенными внутри него датчиками магнитного поля, температуры, давления и акустическими датчиками, акселерометрами и устройством записи данных, измеренных датчиками, при этом в устройство введены источник питания и генератор тактовой частоты, при этом датчики акустической эмиссии выполнены с возможностью приема сигналы эмиссии в звуковой и сверхзвуковой областях частот, в качестве датчиков магнитного поля использованы не менее четырнадцати однокомпонентных датчиков постоянного магнитного поля, равномерно и симметрично расположенных по внутренней поверхности корпуса таким образом, чтобы была обеспечена высокая степень их взаимной соосности, перед началом измерений проводят итеративную высокоточную калибровку устройства, обеспечивающую соосность симметрично расположенных однокомпонентных датчиков, измеряют не менее 14 компонент магнитной индукции этого поля в различных точках внутритрубного пространства, по которым производят вычисление не менее 7 градиентов магнитной индукции внутреннего поля трубы, измеряют не менее двух параметров поля акустической эмиссии и температуры теплового поля и давления транспортируемой жидкости в различных точках внутритрубного пространства, вычисляют на основе полученных данных диагностические параметры трубопровода.

Использование: для контроля технического состояния внутреннего полимерного покрытия трубопроводов в процессе эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что в способе контроля технического состояния внутренних защитно-изоляционных покрытий осуществляют: формирование участка трубопровода с жидкостью, изолированного от основного участка; формирование измерительной мостовой схемы, содержащей по крайней мере два последовательно соединенных плеча, каждое из которых образовано электрическим сопротивлением и емкостью трубопровода, его защитно-изоляционного покрытия и жидкости, находящейся в изолированном участке трубопровода, при этом вершины питающей диагонали мостовой схемы соединены с жидкостью изолированного участка трубопровода, а вершина измерительной диагонали измерительной мостовой схемы соединена с жидкостью основного участка трубопровода; подачу сигналов на питающую диагональ измерительной мостовой схемы; перемещение измерительной мостовой схемы по трубопроводу и измерение сигнала в измерительной диагонали измерительной мостовой схемы. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности и достоверности дефектоскопии защитно-изоляционного покрытия. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх