Устройство для поиска повреждений изоляции подземных трубопроводов

Реальные условия прокладки магистрального трубопровода (МТ), длительное воздействие окружающей среды и другие разрушающие факторы делают сплошность изоляции уязвимой, и она подвергается нарушениям, природа которых различна [2]. В настоящее время актуальна проблема своевременного высокоточного обнаружения нарушения сплошности антикоррозионного изоляционного покрытия (АКП) МТ.

Рисунок Коррозионные дефекты в местах повреждения изоляционных покрытий:
а – битум, б – полимерная пленка, в – экструдированный полиэтилен

Существует большое количество приборных комплексов по выявлению дефектов АКП МТ, в частности SEBA VLOC DM-2, RADIODETECTION,RD-8000, УКИ-1М. Каждый из них имеет как плюсы, так и минусы.

Например, прибор vLocPro2 (vLocDM2) для определения трассы, глубины залегания и дефектов изоляционного покрытия подземных трубопроводов. Устройство состоит из приемника-локатора с GPS-модулем, генератора, А-рамки, индуктивных клещей и соедини­тельных проводов. Недостатком прибора vLocDM2 (vLocPro2) является низкая чувстви­тельность и точность измерений, дополнительная погрешность GPS-модуля и невозможность ранжирования дефектов изоляционного покрытия подземных трубопроводов по площади.

Известен прибор УКИ-1М (УКИ-1К) для определения трассы, глубины залегания и дефектов изоляционного покрытия подземных трубопроводов. Устройство состоит из двух селективных индикаторов малых напряжений (приемных устройств), индуктивного датчика для определения трассы и глубины залегания трубопроводов и кабелей, двух комплектов датчиков для определения шаговой разности потенциалов, двух контактных поясов, генератора переменного тока, заземлителя-штыря, головных телефонов и соединительных проводов. Недостатком прибора УКИ-1М (УКИ-1К) являются низкая чувствительность измерений.

 В связи с этим специалистами ООО «НПВП «Электрохимзащита» был разработан новый поисково-диагностический приборный комплекс для поиска повреждений АКП МТ ИП «Азимут», принцип поиска трассы МТ которого основан на измерении ЭДС индуктивного датчика, помещенного в магнитное поле МТ, а поиск дефекта определяется измерением разности потенциалов на поверхности земли вдоль и перпендикулярно МТ. Для увеличения чувствительности и точности определения оси и глубины залегания МТ в магнитной катушке индуктивного датчика выполнено большее, чем в аналогичных устройствах, число витков при сохранении массы и габаритных размеров. Увеличение чувствительности и точности определения местоположения дефектов АКП достигается за счет увеличения измерительной базы (разноса электродов более 7 м) [3].

Устройство для поиска повреждений АКП МТ содержит одночастотный генератор 1 тока; индуктивный датчик 2; систему 3 из двух измерительных электродов; переключатель 4; входной усилитель 5; переходник 6; приемник 7 сигнала с частотой менее f<100 Гц. При этом к приемнику 7 тока подключены головные телефоны 8; визуальный индикатор 9; устройство 10 хранения данных.

Устройство работает следующим образом.

Для определения трассы, глубины залегания, дефектов изоляции подземных трубопроводов используется одночастотный генератор 1 тока. Сигнальный ток генератора улавливается индуктивным датчиком 2 или системой 3 из двух измерительных электродов. Переключатель 4 позволяет выбрать способ измерения. Далее сигнал через входной усилитель 5 и переходник 6 поступает в приемник 7 сигнала, работающий на частоте f<100 Гц. Звуковая индикация сигнала происходит в головных телефонах 8. Визуальный мониторинг сигнала осуществляется на дисплее визуального индикатора 9. Запись результатов измерений происходит в устройстве 10 хранения данных (рис 2).

Рисунок 2.

Рисунок 3. Общий вид ИП «Азимут»:
1 – генератор ГА-01; 2 – генератор ГТ-01; 3 – кабель генератора; 4 – временное заземление; 5 – зарядное устройство генератора; 6 – измеритель А-01; 7 – головные телефоны; 8 – индуктивный датчик; 9 – измерительные электроды; 10 – соединительный провод

Таблица 1.

Определение оси трубопровода и глубины его залегания

Таблица 2.

Поиск дефектов в антикоррозионном покрытии трубопровода

Коэффициент К (табл. 2) определяется как отношение уровня сигнала над дефектом к сигналу фона. Чем выше коэффициент К, тем выше точность и вероятность обнаружения дефекта в антикоррозионном покрытии.

При проведении испытаний с использованием трех диагностических комплексов получены положительные результаты. Разброс показателей точности определения местоположения дефекта составил менее одного метра для всех измерений.

Результаты сравнительных испытаний позволяют сделать вывод о том, что при использовании диагностического комплекса ИП «Азимут» возможно успешно выполнять работы по определению дефектов в изоляционном покрытии. В части основных технических характеристик и удобства использования ИП «Азимут» либо не уступает, либо превосходит аналоги российского и зарубежного производства.

В 2017 году одной из крупнейших отечественных нефтяных компаний были проведены независимые испытания приборных комплексов Seba vLoc DM-2, Корд-ИПИ, УКИ-1М, УТ-1 «Менделеевец», «Успех КБИ-306М» и ИП «Азимут». В этих испытаниях комплекс ИП «Азимут» показал наилучший результат [3].