Цели и задачи технической диагностики трубопроводов
Техническая диагностика – это средства и методы, направленные на определение технического состояния объекта.
Объектами технической диагностики трубопроводов, задействованных в нефтегазовой отрасли, являются:
- Магистральные нефтегазопроводы.
- Ответвления магистрального нефтегазопровода.
- Линейные сооружения магистрального нефтегазопровода.
- Компрессорные станции.
- Подземные хранилища природного газа.
- Газораспределительные станции.
Целью технической диагностики трубопроводов является определение условий и возможностей их дальнейшей эксплуатации, а также повышение экологической и промышленной безопасности. Задачами диагностики трубопроводов выступают:
- Прогнозирование технического состояния и остаточного ресурса (время, в течении которого диагностируемый объект способен сохранять свою работоспособность).
- Обнаружение несоответствий, дефектов и поломок, а также установление причин их возникновения.
Решение данных задач, позволяет получить экономический эффект, а также повысить безопасность производственных объектов.
Методы технической диагностики трубопроводов
Методы диагностики трубопроводов можно разделить на неразрушающие и разрушающие. К методам разрушающей диагностики относятся механические испытания кусков металла, которые вырезаны из труб и периодические или предпусковые гидравлические испытания аппаратов.
Неразрушающие методы диагностики трубопроводов могут быть интегральные (пассивные) или локальные (активные). Под активными методами подразумевается измерение изменения возбуждаемого физического поля. Данные методы позволяют обнаружить дефект только на ограниченной поверхности. К эти методам относятся: измерительный и визуальный контроль, магнитные, капиллярные, радиографические, электрический, метод вихревых токов, а также ультразвуковая дефектоскопия.
К пассивным методам относятся методы, которые используют свойства физического поля, возбуждаемого объектом технической диагностики. Самыми распространенными среди них являются виброакустические и тепловизионные методы, а также метод акустической эмиссии.
Визуальный и измерительный контроль являются необходимыми условиями контроля, как при эксплуатации, так и при изготовлении объекта. Они применяются для определения свищей, пористости, трещин, наплывов, поджогов, подрезов, кратеров и т.п. Для выявления внутренних дефектов трубопровода в основном используют радиационный, ультразвуковой или магнитный метод.
Радиационные метод основан на работе специального технического рентгена, которым просвечивают трубопровод. Ультразвуковой метод основывается на изучении процесса распространения упругих колебаний в диагностируемом объекте (на способности колебаний отражаться от каких-либо неровностей).
Все трубопроводы нефтегазовой отрасли подвергаются обязательному испытанию на их плотность и прочность. Для этого применяют гидравлический или пневматический способ. В трубопроводе создают давление, которое значительно превышает рабочее давление. Возникающие в результате этого напряжения помогают обнаружить дефектные места. Для испытания плотности трубопровода создают рабочее давление, при котором его обстукивают для определения неплотностей (трещин, отверстий и т.п.).
Рабочее давление – это давление, при котором осуществляется нормальная работа оборудования.
Перспективы диагностики трубопроводов
Все трубопроводы, которые используются в нефтегазовой отрасли, являются важным элементом всего нефтегазового предприятия, поэтому их диагностика и своевременное реагирование на ее результаты способствуют предупреждению крупных аварий на трубопроводах.
Одним из самых перспективных направлений в области диагностирования трубопроводов является применение волоконно-оптических технологий. Волоконно-оптические датчики имеют ряд преимуществ перед своими аналогами при внутритрубной диагностике. Они не проводят электрический токи и нечувствительны к электромагнитным помехам. Эти преимущества позволяют использовать их в взрывоопасных средах, в зонах высоких температур и давлений. Такие датчики способны измерять любе параметры (магнитное поле, температура, вибрацию, концентрацию газа, давление, расстояние и многое другое).
Еще одним перспективным направлением диагностики трубопроводов является использование приборов для определения положения трубопровода и его частей в пространстве. Перспективной разработкой в этой области является прибор Arduino, который способен автоматически сопоставлять значения, полученные с гироскопа и акселерометра, и сразу предоставлять их инженерам в виде текстового документа, что значительно сокращает время диагностики.
Также перспективным методом диагностики трубопровода с внутренним антикоррозийным покрытием является метод, который основан на измерении магнитного поля вокруг проводника тока. Данный метод применяется на трубопроводах «Газпром» и позволяет повысить надежность покрытий труб почти до 100%.
