III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

На основании данных статистики основной причиной отказов системы га­зоснабжения является наружная коррозия металла труб, в том числе коррозионное растрескивание под напряжением (КРН), развивающиеся на внешней, катодно-защищенной поверхности подземных газопроводов. Для определения степени опасности участков газопроводов и их ранжирования в части очередности выполнения ремонтно-восстановительных работ необходимо представить особенности трубопроводов как коррозионных систем. Изменение большинства факторов, действующих в системе "металл -покрытие - грунт", носит случайный характер и не поддается математическому описанию. В подобных условиях вероятностные методы оценки и прогноза коррозионного состояния могут базироваться на продолжительном опыте эксплуатации, а именно:  1) статистике коррозионных отказов; 2)результатах внутритрубной дефектоскопии;3)данных полевой, в частности электрометрической диагностики с инструментальным обследованием выявленных коррозионных дефектов в шурфах. 

Диагностика коррозионного состояния трубопроводов. Повышение точности выявления коррозионных повреждений позволяет значительно снизить затраты времени и средств на их ремонт. В разработанной в США лазерной системе точного и эффективного выявления коррозионных дефектов на наружной поверхности трубопроводов используются лазерный датчик и принцип регуляции для определения повреждений путем сравнения идеального профиля неповрежденной трубы и реального профиля трубы с такими повреждениями. При этом производится регистрация сраженного лазерного луча. Если различия профилей значительны, то измеряется глубина дефектов.

Выявление и оценка дефектов, вызванных коррозионным растрескиванием tod напряжением (КРН). Когда определен трубопровод, который может быть подвержен КРН, выбор пораженного места основывается на выявлении отдельных участков труб, которые могут иметь высокую восприимчивость к стресс -коррозии. Если раньше единственным методом определения КРН было вскрытие и обследование трубы, то теперь эта ситуация изменилась, поскольку более доступным и надежным стал метод обследования с пропуском внутритрубных снарядов-дефектоскопов. В течение долгого времени использовались ручные пьезоэлектрические датчики для дефектоскопии различных материалов и конструктивных элементов, в том числе трубопроводов. При проведении ВТД пьезоэлектрические датчики монтируются на корпусе перемещающегося по газопроводу дефектоскопа и являются составной частью электролитной системы. Однако внутритрубная дефектоскопия характеризуется значительно большей сложностью по сравнению с наземными (ручными) методами обследований, особенно при выявлении повреждений на небольших по площади участках труб. При применении ручных дефектоскопов датчики дают возможность провести многократное сканирование на сосредоточенном участке.

Возможно выявление следующих видов дефектов:

Толщина стенки трубы уменьшена в результате имеющегося наружного дефекта. Чаще всего такого рода дефекты образуются под действием гальванического эффекта, когда ионы металла переходят в электролит грунта. Такой вид коррозии обычно (но не всегда) характеризуется общими потерями металла и образованием коррозионных пятен с острыми краями. Разрастание пятен происходит в большей степени по площади и в меньшей - по глубине. Через некоторое время пятна сливаются вместе, образуя удлиненное вдоль оси трубопровода общее пятно. Эти коррозионные углубленные пятна хорошо отражают ультразвуковые импульсы, генерируемые пьезоэлектрическими датчиками. Уровень отраженного сигнала является достаточно приемлемым индикатором остающейся толщины стенки. Возможен случай внутренней коррозии с повреждением стенки трубы изнутри. Процессы внутренней коррозии характеризуются достаточной сложностью, гальванический механизм лишь изредка является причиной такой коррозии. Однако общий принцип применения ультразвуковых дефектоскопов одинаков для выявления как наружных, так и внутренних коррозионных повреждений - регистрируется время поступления каждого отраженного сигнала, а время прохода ультразвукового сигнала к стенке делится пополам (так как сигнал проходит в стенке дважды). Зная скорость и время прохода ультразвукового сигнала в стали, можно определить остающуюся толщину стенки. При таком подходе, однако, нет возможности дифференцировать наружные повреждения от внутренних.

Очевидно, что если в процессе дефектоскопии поддерживать постоянным расстояние между датчиками и внутренней поверхностью стенки, то можно определить фактическую толщину стенки с достаточно высокой точностью. Поддержание   такого   постоянного   расстояния   связано   с   определенными трудностями.

Код для цитирования: Скопировать