ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ И РАЗВЕТВЛЕННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ГАЗОКОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ МЕТОДАМИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

DETERMINATION OF DEFECTS IN MAIN AND BRANCHED PIPELINES OF GAS COMPRESSOR STATIONS BY NON-DESTRUCTIVE TESTING METHODS

Anna Stromkina

Мaster's student, Lipetsk state technical University, Russia, Lipetsk

Igor Tsyganov

Candidate of Science, associate Professor, Lipetsk State Technical University, Russia, Lipetsk

Аннотация. Проанализированы методы неразрушающего контроля дефектов стальных труб в технических установках и газоперекачивающих станциях. Проанализирована вероятность обнаружения дефектов различной формы и влияние внешних факторов на процесс обнаружения. Результаты показали, что увеличение количества дефектов в газоперекачивающих агрегатах и трубах не зависит от времени эксплуатации. Ухудшения механических свойств в результате старения не наблюдалось. Режим работы оборудования также не оказывает существенного влияния на количество дефектов.

Abstract. The methods of non-destructive testing of steel pipe defects in technical installations and gas pumping stations are analyzed. The probability of detecting defects of various shapes and the influence of external factors on the detection process are analyzed. The results showed that the increase in the number of defects in gas pumping units and pipes does not depend on the operating time. Deterioration of mechanical properties as a result of aging was not observed. The operating mode of the equipment also does not significantly affect the number of defects.

Ключевые слова: контроль, труба, исследование, вихревые токи, профиль, металл, дефекты, дефекты сварных труб, метод, термообработка, виды неразрушающего контроля, основные дефекты.

Keywords: inspection, pipe, investigation, eddy currents, profile, metal, defects, defects of welded pipes, method, heat treatment, types of non-destructive testing, main defects.

Неразрушающий метод контроля значительно упрощает процедуру оценки качества и отбраковки.

Вихретоковый метод неразрушающего контроля, в отличие от других известных недеструктивных методов оценки качества изделий, имеет ряд преимуществ. Этот метод позволяет производить контроль качества на непрерывном производстве.

Анализ литературных источников показывает, что в настоящее время продолжаются исследования в данной области, раскрываются новые свойства этого метода, в результате чего повышается уровень контроля качества [1; 2; 3].

Использование неразрушающих методов контроля без повреждения деталей технологического оборудования позволяет оценить обнаруженные в процессе диагностирования дефекты и решить являются ли они металлургическими или возникли в процессе изготовления и эксплуатации. Приборы, используемые для неразрушающего контроля, обладают высокими качественными характеристиками и удачно выявляют большинство существующих дефектов и отличаются относительно невысокой стоимостью.

В связи с этим актуальной задачей, имеющей как теоретическую, так и практическую ценность, является дальнейшее изучение вихретокового метода неразрушающего контроля и повышение уровня оценки качества производимой продукции.

Целью нашего исследования являлось изучение и улучшение методики неразрушающего вихретокового обнаружения дефектов в изделиях трубного производства, используемого газоперекачивающего оборудования с помощью вихретокового дефектоскопа. Также перед авторами настоящей статьи стояла задача – изучить дефекты в основном металле и изменение механических свойств за счет изнашивания, влияние режимов эксплуатации на возникновение дефектов технологического оборудования, зависимость увеличения количества дефектов в газоперекачивающих аппаратах от продолжительности эксплуатации.

По нашему мнению, метод вихревых токов наиболее подходит для исследований подобного рода.

Вихревые токи в металлах возникают в результате воздействия переменного или бегущего электромагнитного поля. Поскольку источником и преобразователем электромагнитного поля является катушка индуктивности (индуктор), такие устройства часто называют индуктивными.

При взаимодействии «перемещающихся» вихревых токов с дефектом возникает модуляционный эффект. В этом случае о наличии и характере повреждения судят по величине или форме огибающего (продетектированного) сигнала.

Принцип действия вихретокового дефектоскопа основан на анализе результирующего магнитного поля, создаваемого трубой при воздействии на нее эталонным магнитным полем. Результирующее магнитное поле создается вихревыми токами, поэтому метод и назван вихретоковым. Если в контролируемой трубе отсутствуют изъяны, то результирующее поле совпадает с эталонным по амплитуде и фазе. Как только появляется дефект, магнитное поле, создаваемое трубой, начинает искажаться, и на выходе прибора появляется полезный сигнал, говорящий о наличии неисправности.

Учитывая процессы изнашивания и старения газотранспортного оборудования, необходимо определять техническое состояние каждого отдельно взятого узла, объекта для установления их пригодности к дальнейшей эксплуатации, ресурса исправной работы, необходимости техобслуживания и ремонта.

На современном этапе развития газотранспортной системы возникла необходимость определения технического состояния каждого отдельно взятого ГПА, узла, объекта для установления их пригодности к дальнейшей эксплуатации, а также необходимости техобслуживания и ремонта.

Для решения поставленных задач применяется одно из направлений науки и техники – техническая диагностика – изучающая теорию, методы и средства определения технического состояния технологического оборудования КС.

Технология проведения ТД обеспечивает своевременное обнаружение и идентификацию всех недопустимых дефектов. Она разрабатывается на основе накопленного опыта проведения дефектоскопии, статистики распределения дефектов по типам, величине и местоположению, по уже существующим нормам оценки качества.

Трещина усталостная – самый опасный и коварный тип дефекта. Возникает в основном в процессе длительного воздействия динамических и статических сил, а также понижений вибрационной надежности лопатки (обычно образуется на выходной кромке пера лопатки), развивается вглубь под действием её колебаний.

Трещина то закрывается, то раскрывается, вследствие чего происходит смятие и притирание поверхностей излома. Когда ослабление лопатки трещиной в поперечном сечении достигает значения, при котором она не может сопротивляться действующим нагрузкам, происходит полное разрушение оставшейся целой части лопатки.

Следующей болезнью ГТУ следует отметить большое количество контактно-механических повреждений (вмятин, забоин), которые являются дополнительными концентраторами напряжений с последующим развитием трещин.

В процессе эксплуатации трубопроводных обвязок КС происходит коррозионно-эрозионнный износ стенок отводов и тройников.

Диагностирование технического состояния является необходимым мероприятием для своевременного выявления и устранения дефектов, способных привести к аварийным ситуациям, целесообразность и важность его систематического применения несомненны.

Выводы. Обобщая полученные в результате технического диагностирования газотранспортного оборудования данные, можно сделать следующие выводы.

По показаниям приборов можно различать типы дефектов – трещина, забоина, точечная коррозия и т.д.

Не наблюдается зависимости увеличения количества дефектов в газоперекачивающих аппаратах от продолжительности эксплуатации.

Не отмечены ухудшения механических свойств за счет старения.

Режимы эксплуатации также не оказывают существенного влияния на их дефектность.