RU2263333C2 - Method for detection of disruptions of insulating cover of underground pipeline - Google Patents

Method for detection of disruptions of insulating cover of underground pipeline Download PDF

Info

Publication number
RU2263333C2
RU2263333C2 RU2003123550/28A RU2003123550A RU2263333C2 RU 2263333 C2 RU2263333 C2 RU 2263333C2 RU 2003123550/28 A RU2003123550/28 A RU 2003123550/28A RU 2003123550 A RU2003123550 A RU 2003123550A RU 2263333 C2 RU2263333 C2 RU 2263333C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
electromagnetic field
current
components
depth
Prior art date
Application number
RU2003123550/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003123550A (en
Inventor
Е.И. Крапивский (RU)
Е.И. Крапивский
Н.П. Демченко (RU)
Н.П. Демченко
С.Г. Аленников (RU)
С.Г. Аленников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Севергазпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Севергазпром" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Севергазпром"
Priority to RU2003123550/28A priority Critical patent/RU2263333C2/en
Publication of RU2003123550A publication Critical patent/RU2003123550A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2263333C2 publication Critical patent/RU2263333C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

FIELD: diagnosis and control.
SUBSTANCE: as source of electromagnetic field of cathode protection of pipeline is used. Depth of position of pipeline axis is determined on basis of magnetic transverse, longitudinal and vertical components of electromagnetic field of current of cathode protection of pipeline. longitudinal electric component of electromagnetic current field of cathode protection is measured and transverse component of electromagnetic field of current of cathode protection on the left and right from pipeline axes. Results of measurements are made normal for depth of pipeline, resistance of environment, surrounding pipeline, current force in pipeline, background components of electromagnetic fields. On basis of heightened values of normal electric components of electromagnetic field of cathode protection current position and size of disruptions of isolating cover of pipeline are detected.
EFFECT: higher efficiency.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области диагностики и контроля состояния магистральных трубопроводов, а именно к способам для наблюдения за целостностью изоляционного покрытия трубопроводов, расположенных под землей.The invention relates to the field of diagnostics and condition monitoring of trunk pipelines, and in particular to methods for monitoring the integrity of the insulation coating of pipelines located underground.

Известен способ обнаружения нарушений изоляционного покрытия, разработанный Д. Пирсоном в 40-х годах /1/.A known method for detecting violations of the insulation coating, developed by D. Pearson in the 40s / 1 /.

Согласно способу Д. Пирсона через трубопровод пропускают переменный ток, источник переменного тока (генератор) соединяют с испытательным выводом системы катодной защиты (контрольно-измерительным пунктом) и заземляющим электродом. В случае наличия дефектов изоляционного покрытия на контролируемом участке между трубопроводом и заземляющим электродом возникает падение напряжения, которое измеряют вольтметром. Описанный способ используют в измерителях повреждения изоляции (ИПИ). По мере приближения к дефектному участку и соответственно возрастания падения напряжения в наушниках прибора возникает звуковой сигнал, максимум которого приходится на максимум падения напряжения и приблизительно совпадает с проекцией дефекта на земную поверхность. После прохождения зоны дефектного участка сигнал постепенно затухает. К недостаткам известного способа относятся:According to the method of D. Pearson, alternating current is passed through the pipeline, the alternating current source (generator) is connected to the test lead of the cathodic protection system (test point) and the ground electrode. In the case of defects in the insulation coating in the controlled area between the pipeline and the ground electrode, a voltage drop occurs, which is measured with a voltmeter. The described method is used in meters of insulation damage (IPI). As you approach the defective area and, accordingly, increase the voltage drop in the headphones of the device, an audio signal appears, the maximum of which falls on the maximum voltage drop and approximately coincides with the projection of the defect on the earth's surface. After passing through the zone of the defective area, the signal gradually decays. The disadvantages of this method include:

- Затруднение в определении местоположения дефектного участка и оценке размера нарушения изоляционного покрытия вследствие невозможности точного определения глубины залегания трубопровода.- Difficulty in determining the location of the defective area and assessing the size of the violation of the insulation coating due to the inability to accurately determine the depth of the pipeline.

- Высокая трудоемкость и значительные материальные затраты, обусловленные необходимостью подключения генератора тока к трубопроводу и наличия контрольно-измерительных пунктов.- High complexity and significant material costs due to the need to connect a current generator to the pipeline and the presence of control and measuring points.

- При обработке результатов наблюдений не предусмотрен учет важных параметров: глубины залегания трубопровода, силы тока в трубопроводе, фоновых составляющих электромагнитного поля, влияющих на величину измеряемых способом величин.- When processing the results of observations, it is not possible to take into account important parameters: the depth of the pipeline, the current strength in the pipeline, the background components of the electromagnetic field, affecting the value of the values measured by the method.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является взятый нами в качестве прототипа релаксационный способ обнаружения нарушений изоляционного покрытия подземного трубопровода, основанный на использовании электромагнитного поля и известный как CIPS - Close Interval Pipe-to-Soil Potential /2/. Согласно способу CIPS производится анализ изменений потенциала «труба-земля» при включении и мгновенном отключении тока, выполняемых через определенные интервалы вдоль трубопровода с использованием гибкого провода, подключенного к контрольно-измерительной колонке (КИК) для обеспечения электрического соединения с трубой. Физическая основа CIPS - регистрация потенциала «труба-земля» с помощью медно-сульфатного электрода. Метод основан на регистрации потенциалов включения и выключения и градиентов потенциала с шагом 5 м между контрольно-измерительными пунктами. Предусмотрено циклическое переключение защитных установок (режимы: 12 с - «Включение», 3 с - «Выключение»). Ось трубопровода определяется трассоискателем при подключении к трубопроводу источника переменного тока. Падение напряжений в направлении перпендикулярном газопроводу определяют относительно выносного медно-сульфатного электрода, который устанавливался в 5 м в сторону от оси трубопровода. Поскольку для измерения потенциала труба-грунт необходимо подключение к трубопроводу, то это подключение переносится от одного контрольного пункта до другого с помощью кабельной катушки. По измеряемым потенциалам «труба-земля» и падению напряжения в грунте получают указания на большие повреждения в изоляционном покрытии и оценку их величины.The closest in technical essence and the achieved result is the relaxation method we took as a prototype for detecting violations of the insulation coating of an underground pipeline, based on the use of an electromagnetic field and known as CIPS - Close Interval Pipe-to-Soil Potential / 2 /. According to the CIPS method, an analysis is made of the changes in the pipe-to-ground potential when switching on and instantly turning off the current, performed at certain intervals along the pipeline using a flexible wire connected to the control and measurement column (CFC) to ensure electrical connection to the pipe. The physical basis of CIPS is the registration of the pipe-to-ground potential using a copper sulfate electrode. The method is based on the registration of on and off potentials and potential gradients with a step of 5 m between the control points. There is a cyclic switching of protective installations (modes: 12 s - “On”, 3 s - “Off”). The axis of the pipeline is determined by the locator when connecting an alternating current source to the pipeline. The voltage drop in the direction perpendicular to the gas pipeline is determined relative to the remote copper-sulfate electrode, which was installed 5 m away from the axis of the pipeline. Since it is necessary to connect to the pipeline to measure the pipe-to-ground potential, this connection is transferred from one control point to another using a cable reel. According to the measured potentials “pipe-to-ground” and the voltage drop in the ground, they receive indications of large damage in the insulation coating and an estimate of their magnitude.

Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:

- Вследствие невозможности точного определения глубины залегания трубопровода данным способом требуется предварительное использование дополнительного устройства - трассоискателя.- Due to the impossibility of accurately determining the depth of the pipeline in this way, the preliminary use of an additional device, a locator, is required.

- Не предусмотрен учет сопротивления пород околотрубного пространства. Не учитывается, что грунт, как правило, сложная система пластов и участков с различными сопротивлениями.- It is not envisaged to account for the resistance of the rocks of the annulus. It does not take into account that soil, as a rule, is a complex system of formations and sections with different resistances.

- Не предусмотрен учет важных факторов, влияющих на результаты измерений: глубины залегания трубопровода, силы тока в трубопроводе, фоновых составляющих электромагнитного поля, что вносит существенные погрешности в результаты измерения.- It is not provided that important factors affecting the measurement results are taken into account: the depth of the pipeline, the current strength in the pipeline, the background components of the electromagnetic field, which introduces significant errors in the measurement results.

- Высокая трудоемкость и значительные материальные затраты, обусловленные необходимостью сплошной рубки просек шириной несколько метров по всему профилю, подключением к контрольно-измерительным пунктам, использованием прерывателей тока (синтактов) для кратковременного отключения защитного тока с обязательной их установкой на все близко расположенные станции катодной защиты (СКЗ). Синтакты необходимо устанавливать на все очереди газопровода (их нужно не менее 12 штук при четырехниточной системе трубопроводов).- High laboriousness and significant material costs due to the need for clear cutting of glades several meters wide over the entire profile, connecting to control and measuring points, using current breakers (syntacts) for short-term shutdown of protective current with their mandatory installation at all closely located cathodic protection stations ( VHC). Syntacts must be installed on all stages of the pipeline (they need at least 12 pieces with a four-thread pipeline system).

- Значительные погрешности измерений также обусловлены использованием синтактов.- Significant measurement errors are also due to the use of syntacts.

- Не предусмотрено изменение разносов электродов в зависимости от условий измерений, что приводит к пропуску нарушений изоляционного покрытия трубопровода.- It is not envisaged to change the electrode spacing depending on the measurement conditions, which leads to the omission of violations of the insulation coating of the pipeline.

- Невозможность измерений в сложных условиях заземления.- Impossibility of measurements in difficult ground conditions.

Техническим результатом изобретения является повышение по сравнению с прототипом точности определения местонахождения и размеров нарушения изоляционного покрытия подземного трубопровода, сокращение времени определения с одновременным снижением затрат. Технический результат в известном способе обнаружения нарушений изоляционного покрытия подземного трубопровода, заключающемся в измерении составляющих электромагнитного поля, достигается тем, что определяют глубину залегания оси трубопровода по магнитным поперечной, продольной и вертикальной составляющим электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода, последовательно измеряют продольную электрическую составляющую электромагнитного поля тока катодной защиты и поперечную составляющую электромагнитного поля тока катодной защиты слева и справа оси трубопровода, нормируют результаты измерений на глубину залегания трубопровода, сопротивление среды, окружающей трубопровод, силу тока в трубопроводе, фоновые составляющие электромагнитного поля и по повышенным значениям нормированных электрических составляющих электромагнитного поля тока катодной защиты определяют местоположение и размер нарушений изоляционного покрытия трубопровода.The technical result of the invention is to increase, compared with the prototype, the accuracy of determining the location and size of violations of the insulating coating of the underground pipeline, reducing the determination time while reducing costs. The technical result in the known method for detecting violations of the insulating coating of an underground pipeline, which consists in measuring the components of the electromagnetic field, is achieved by determining the depth of the axis of the pipeline by the magnetic transverse, longitudinal and vertical components of the electromagnetic field of the current cathodic protection of the pipeline, sequentially measure the longitudinal electrical component of the electromagnetic field current protection and the transverse component of the electromagnetic field of the current left and right axis of the pipeline, normalize the measurement results to the depth of the pipeline, the resistance of the environment surrounding the pipeline, the current in the pipeline, the background components of the electromagnetic field and the increased values of the normalized electric components of the electromagnetic field of the current cathodic protection determine the location and size of violations of the insulation coating the pipeline.

Существенными отличительными признаками заявленного изобретения являются следующие:Salient features of the claimed invention are the following:

- определяют глубину залегания оси трубопровода по магнитным поперечной, продольной и вертикальной составляющим электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода;- determine the depth of the axis of the pipeline by the magnetic transverse, longitudinal and vertical components of the electromagnetic field of the current cathodic protection of the pipeline;

- вдоль трубопровода последовательно измеряют продольную электрическую составляющую электромагнитного поля тока катодной защиты и поперечную составляющую электромагнитного поля тока катодной защиты слева и справа оси трубопровода;- along the pipeline, the longitudinal electric component of the electromagnetic field of the current of the cathodic protection is successively measured and the transverse component of the electromagnetic field of the current of the cathodic protection on the left and right axis of the pipeline;

- нормируют результаты измерений на глубину залегания трубопровода, сопротивление среды, окружающей трубопровод, силу тока в трубопроводе, фоновые составляющие электромагнитного поля;- normalize the measurement results to the depth of the pipeline, the resistance of the environment surrounding the pipeline, the current strength in the pipeline, the background components of the electromagnetic field;

- по повышенным значениям нормированных электрических составляющих электромагнитного поля тока катодной защиты определяют местоположение и размер нарушений изоляционного покрытия трубопровода.- the increased values of the normalized electrical components of the electromagnetic field of the current cathodic protection determine the location and size of violations of the insulation coating of the pipeline.

Вышеприведенные существенные отличительные признаки нам были неизвестны из патентной и научно-технической литературы и в связи с этим являются "Новыми".The above significant distinguishing features were unknown to us from the patent and scientific and technical literature and are therefore “New”.

В тоже время существенные отличительные особенности являются неизвестными для среднего специалиста в данной области знаний, что соответствует критерию "Изобретательский уровень".At the same time, significant distinguishing features are unknown to the average person skilled in the art, which meets the criterion of "Inventive step".

В связи с тем, что заявленный способ прошел трассовые испытания на участках газопровода "Ухта-Торжок" и "Грязовец - Санкт-Петербург" считаем, что способ соответствует критерию "Промышленная применимость".Due to the fact that the claimed method has passed route testing in the sections of the Ukhta-Torzhok and Gryazovets - St. Petersburg gas pipelines, we believe that the method meets the criterion of "Industrial applicability".

На фиг.1. представлена схема, поясняющая предложенный способ обнаружения нарушений изоляционного покрытия подземного трубопровода, где показана ось газопровода 1, проложенного в грунте 2, в который заземляются приемные электроды М и N с разносом 5 метров.In figure 1. a diagram is presented explaining the proposed method for detecting violations of the insulation coating of the underground pipeline, which shows the axis of the gas pipeline 1, laid in soil 2, into which the receiving electrodes M and N with a spacing of 5 meters are grounded.

Датчик 3 позволяет измерять электрические составляющие электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода с целью определения нарушений изоляции 4.Sensor 3 allows you to measure the electrical components of the electromagnetic field of the current cathodic protection of the pipeline in order to determine insulation violations 4.

На фиг.2 представлены результаты измерений электрической поперечной Х (Ех справа и Ех слева) и продольной Y (Еу) составляющих электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода.Figure 2 presents the results of measurements of the electrical transverse X (Ex on the right and Ex on the left) and longitudinal Y (Ey) components of the electromagnetic field of the current cathodic protection of the pipeline.

Способ осуществляют в следующей последовательности. Датчиком электромагнитного поля 3 (имеющим встроенный фильтр 50 Гц для избавления от промышленных помех) на частоте 100 Гц при использовании высокочувствительной антенной системы (не показано) измеряют горизонтальные и вертикальные магнитные составляющие электромагнитного поля тока катодной защиты.The method is carried out in the following sequence. An electromagnetic field sensor 3 (having an integrated 50 Hz filter for eliminating industrial interference) at a frequency of 100 Hz using a highly sensitive antenna system (not shown) measures the horizontal and vertical magnetic components of the electromagnetic field of the cathodic protection current.

По приведенным характеристикам определяют точное местоположение и глубину залегания оси трубопровода.The above characteristics determine the exact location and depth of the axis of the pipeline.

Измерение глубины залегания трубопровода производят по способу, приведенному в [3] на стр.127-129. Глубина залегания трубопровода h0 оценивается по формуле:The measurement of the depth of the pipeline is carried out according to the method described in [3] on p.127-129. The depth of the pipeline h0 is estimated by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где U1, U2 - напряженность магнитного поля при измерениях с использованием 1 и 2 антенн соответственно, расположенных с разницей высот а, Uф - фоновая составляющая поля, определяемая с помощью вертикальной антенны, r - радиус трубопровода.where U1, U2 is the magnetic field strength during measurements using 1 and 2 antennas, respectively, located with a height difference a, Uf is the background component of the field, determined using a vertical antenna, r is the radius of the pipeline.

Два приемных электрода М и N заземляют в поверхность грунта 2 с разносом 5 метров, образуя линию MN, которую располагают вдоль оси трубопровода. Электроды подключаются к датчику электромагнитного поля 3 (имеющему встроенный фильтр 50 Гц для избавления от промышленных помех). При таком положении приемных электродов М и N датчиком 3 измеряют продольную электрическую составляющую Еу электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода. Электрод N оставляют заземленным над осью трубопровода 1, а электрод М заземляют с правой стороны от оси трубопровода 1 (линия NM1), перпендикулярно к его оси. В таком положении датчиком 3 регистрируют значение поперечной электрической составляющей Ех справа электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода. Электрод N оставляют заземленным над осью трубопровода 1, а электрод М заземляют аналогично с левой стороны от оси трубопровода 1 (линия NM2), перпендикулярно к оси. В таком положении датчиком 3 регистрируют значение поперечной электрической составляющей Ех слева электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода. Нарушения изоляционного покрытия 4 трубопровода отмечаются повышенными значениями электрической составляющей электромагнитного поля. В зависимости от условий и детальности изучения нарушений изоляционного покрытия трубопровода шаг наблюдений уменьшают до 1 м, также до 1 метра сокращают разнос электродов (величина разноса электродов далее учитывается при обработке).Two receiving electrodes M and N are grounded to the surface of soil 2 with a spacing of 5 meters, forming a line MN, which is placed along the axis of the pipeline. The electrodes are connected to an electromagnetic field sensor 3 (having a built-in 50 Hz filter to get rid of industrial interference). With this position of the receiving electrodes M and N, the sensor 3 measures the longitudinal electric component Eu of the electromagnetic field of the current cathodic protection of the pipeline. The electrode N is left grounded above the axis of the pipe 1, and the electrode M is grounded on the right side of the axis of the pipe 1 (line NM1), perpendicular to its axis. In this position, the sensor 3 records the value of the transverse electric component Ex on the right of the electromagnetic field of the current cathodic protection of the pipeline. The electrode N is left grounded above the axis of the pipe 1, and the electrode M is grounded similarly on the left side of the axis of the pipe 1 (line NM2), perpendicular to the axis. In this position, the sensor 3 records the value of the transverse electric component Ex on the left of the electromagnetic field of the current cathodic protection of the pipeline. Violations of the insulation coating 4 of the pipeline are marked by increased values of the electrical component of the electromagnetic field. Depending on the conditions and the detail of studying violations of the insulation coating of the pipeline, the observation step is reduced to 1 m, and the electrode spacing is also reduced to 1 meter (the electrode spacing is further taken into account during processing).

Уточнение местоположения нарушения изоляции 4 осуществляют путем проведения измерений электрической составляющей при расположении линии MN под различными углами к оси трубопровода 1. При этом по крайней мере один из электродов заземляют в районе осевой линии трубопровода 1.The location of the insulation fault 4 is determined by measuring the electrical component when the MN line is located at different angles to the axis of the pipeline 1. At least one of the electrodes is grounded in the region of the axial line of the pipeline 1.

Для повышения производительности измерений запись значений электрической составляющей электромагнитного поля в память измерителя производят с помощью кнопки дистанционного управления (на фиг.1 не показано). Измерения производят вдоль всего трубопровода с шагом 5 метров. Результаты измерений представляют в виде графиков электрических составляющих электромагнитного поля катодной защиты, карт изолиний электрической составляющей электромагнитного поля и перечня интервалов трассы, имеющих нарушения изоляционного покрытия 4. Результаты измерений нормируют на следующие факторы: глубину залегания трубопровода, сопротивление горных пород, слагающих околотрубное пространство, силу тока в трубопроводе, фоновые составляющие электромагнитного поля соседних трубопроводов (приводят к удельному электрическому сопротивлению 20 Ом·м, силе тока 1 А, глубине залегания 1,5 м).To improve the measurement performance, the values of the electric component of the electromagnetic field are recorded in the memory of the meter using the remote control button (not shown in Fig. 1). Measurements are taken along the entire pipeline in increments of 5 meters. The measurement results are presented in the form of graphs of the electric components of the electromagnetic field of the cathodic protection, maps of the isolines of the electric component of the electromagnetic field and a list of the intervals of the route having violations of the insulation coating 4. The measurement results are normalized to the following factors: the depth of the pipeline, the resistance of the rocks that make up the annular space, strength current in the pipeline, the background components of the electromagnetic field of adjacent pipelines (lead to specific electric Resistance 20 Ohm · m, a current of 1 A, occurrence of a depth of 1.5 m).

По повышенным значениям нормированных электрических составляющих электромагнитного поля тока катодной защиты определяют местоположение и размер нарушений изоляционного покрытия трубопровода.The increased values of the normalized electrical components of the electromagnetic field of the cathodic protection current determine the location and size of violations of the pipeline insulation coating.

Значение фона определяется путем измерения электрических составляющих электромагнитного поля катодной защиты на участках трубопровода, где отсутствуют нарушения изоляции.The background value is determined by measuring the electrical components of the electromagnetic field of the cathodic protection in sections of the pipeline where there are no insulation violations.

Обычная величина аномалии, принимаемая во внимание, в абсолютных единицах более 10 мВ/м·А (для приведенного тока 1 А, для приведенной глубины трубопровода 1.5 м, для сопротивления окружающей среды 20 Ом·м).The usual magnitude of the anomaly, taken into account, in absolute units is more than 10 mV / m · A (for reduced current 1 A, for reduced pipe depth 1.5 m, for environmental resistance 20 Ω · m).

Величина нарушения оценивается показателем DF (%) повреждения защитного покрытия, который рассчитывается для отдельных интервалов трассы по формуле:The magnitude of the violation is estimated by the indicator DF (%) of the damage to the protective coating, which is calculated for individual intervals of the route according to the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где ndf - количество точек наблюдений со значениями электрической составляющей электромагнитного поля, превышающего на графике "нормальную линию" в заданное число раз;where n df is the number of observation points with values of the electric component of the electromagnetic field that exceeds the "normal line" in the graph by a specified number of times;

N - общее количество точек наблюдений на рассматриваемом интервале.N is the total number of observation points in the considered interval.

Помимо графиков электрической составляющей электромагнитного поля результаты представляются в виде таблиц и графиков DF, а также перечня участков трубопровода, рекомендуемых для визуального осмотра в шурфах.In addition to graphs of the electric component of the electromagnetic field, the results are presented in the form of tables and graphs DF, as well as a list of pipeline sections recommended for visual inspection in pits.

ПримерExample

Участок трассы газопровода "Ухта-Торжок" (диаметр 1020 мм) проложен в заболоченной местности. Необходимо определить состояние изоляционного покрытия газопровода.A section of the Ukhta-Torzhok gas pipeline route (diameter 1020 mm) was laid in wetlands. It is necessary to determine the condition of the insulation coating of the gas pipeline.

Глубина залегания оси трубопровода 1, определенная при совместном измерении горизонтальных X, У и вертикальной Z магнитных составляющих электромагнитного поля тока катодной защиты, на протяжении всего участка исследований не изменялась и составила 0,8 м. Сила тока в трубопроводе 10 А. Сопротивление заболоченной среды околотрубного пространства составляет 50 Ом·м. По представленной на фиг.1 схеме последовательно измерены электрические поперечные Ех справа и Ех слева и продольная Еу составляющие электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода. Результаты измерений в каждой точке нормированы (поделены) на силу тока в трубопроводе 10 А, глубину залегания трубопровода 0,8 метра, сопротивление среды околотрубного пространства 50 Ом·м, разнос электродов 5 метров, что повышает точность определения нарушений изоляционного покрытия 4 и обеспечивает сопоставимость результатов измерений электрических составляющих электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода на различных участках.The depth of the axis of the pipeline 1, determined by measuring the horizontal X, Y, and vertical Z magnetic components of the electromagnetic field of the cathodic protection current, did not change throughout the study area and amounted to 0.8 m. The current strength in the pipeline is 10 A. The resistance of the swampy environment of the near-tube space is 50 ohm · m. According to the diagram shown in FIG. 1, the electric transverse Ex on the right and Ex on the left and the longitudinal components of the electromagnetic field of the current of the cathodic protection of the pipeline are successively measured. The measurement results at each point are normalized (divided) by the current strength in the pipeline 10 A, the depth of the pipeline 0.8 meters, the medium resistance of the near-tube space 50 Ohm · m, the spacing of the electrodes 5 meters, which increases the accuracy of determining violations of the insulation coating 4 and ensures comparability The results of measurements of the electrical components of the electromagnetic field of the current cathodic protection of the pipeline in various areas.

В результате на исследуемом участке трассы газопровода по повышенным значениям электрических составляющих электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода выделен аномальный интервал шириной 110 метров (на фиг.2 показан серым цветом). Превышение нормального поля (значение поля в случае отсутствия нарушения изоляции 4) по составляющей Еу достигает 180 отн.ед. (относительных единиц), Ех справа - 75 отн.ед., Ех слева - 6.1 отн.ед. При отсутствии нарушений значения Ех справа совпадают со значениями Ех слева и не превышают уровня 5 отн.ед.As a result, on the studied section of the gas pipeline route, according to the increased values of the electric components of the electromagnetic field of the cathodic protection current of the pipeline, an anomalous interval of 110 meters wide is highlighted (shown in gray in Fig. 2). Exceeding the normal field (the value of the field in the absence of insulation violation 4) in the component Eu reaches 180 relative units (relative units), Ex on the right - 75 rel.units, Ex on the left - 6.1 rel. If there are no violations, the Ex values on the right coincide with the Ex values on the left and do not exceed the level of 5 rel.

Сделан вывод: на обследуемом участке газопровода обнаружено полное отсутствие изоляционного покрытия на верхней образующей и повреждение изоляционного покрытия с правой стороны газопровода. Нарушение изоляции имеет протяженность 110 метров.It is concluded: in the surveyed section of the gas pipeline, a complete absence of insulation coating on the upper generatrix and damage to the insulation coating on the right side of the gas pipeline were detected. Violation of isolation has a length of 110 meters.

Положительный результат, обусловленный реализацией указанного способа:A positive result due to the implementation of this method:

- для определения нарушений изоляции трубопровода используется поле тока катодной защиты и не требуется подключение генератора поля к трубопроводу;- to determine violations of the pipeline insulation, a cathodic protection current field is used and the field generator is not required to be connected to the pipeline;

- предусмотрено определение точного местоположения оси трубопровода, что повышает точность определения расположения нарушений изоляции на образующей трубопровода;- determination of the exact location of the axis of the pipeline is provided, which increases the accuracy of determining the location of insulation faults on the generatrix of the pipeline;

- результаты измерений нормируются с учетом следующих параметров: глубины залегания трубопровода, сопротивления горных пород, слагающих околотрубное пространство, силы тока в трубопроводе, фоновых составляющих электромагнитного поля соседних трубопроводов и линий электропередачи, что существенно повышает точность исследований состояния изоляционного покрытия трубопровода;- the measurement results are normalized taking into account the following parameters: the depth of the pipeline, the resistance of the rocks that make up the near-pipe space, the current strength in the pipeline, the background components of the electromagnetic field of neighboring pipelines and power lines, which significantly increases the accuracy of studies of the state of the insulation coating of the pipeline;

- для измерений требуется 2 оператора (а не 4). Не требуется установление синтактов (прерывателей тока);- 2 operators (not 4) are required for measurements. It does not require the establishment of syntacts (current breakers);

- предусмотрена возможность изменения разноса измерительных электродов в зависимости от условий и детальности изучения нарушений изоляционного покрытия трубопровода. При обработке результаты измерений нормируют на разнос электродов;- it is possible to change the spacing of the measuring electrodes depending on the conditions and details of studying violations of the insulation coating of the pipeline. During processing, the measurement results are normalized to the spacing of the electrodes;

- предусмотрена возможность определения нарушений изоляционного покрытия трубопровода в сложных условиях заземления (асфальтовые и бетонные покрытия, железнодорожные переходы, переходы через водные преграды, осыпи обломков горных пород, мерзлый грунт, снежно-ледовый покров, сухие пески) при использовании вместо электродов незаземляемых емкостных устройств.- it is possible to detect violations of the insulation coating of the pipeline in difficult grounding conditions (asphalt and concrete pavements, railway crossings, crossings through water barriers, talus debris, frozen ground, snow-ice cover, dry sands) when using non-grounded capacitive devices instead of electrodes.

Заявленный способ прошел трассовые испытания в течение пяти лет при диагностировании технического состояния четырех очередей газопровода "Ухта-Торжок " и одной очереди "Грязовец - Санкт-Петербург ".The claimed method passed the route tests for five years when diagnosing the technical condition of the four phases of the Ukhta-Torzhok gas pipeline and one stage of the Gryazovets - St. Petersburg pipeline.

Источники информацииSources of information

1. Глазков В.И. Электрический метод нахождения сквозных повреждений в изоляционных покрытиях действующих магистральных трубопроводов // «Защита металлов», 1965. - №2. - С.21 (Аналог).1. Glazkov V.I. The electric method of finding through damage in the insulation coatings of existing pipelines // "Protection of metals", 1965. - No. 2. - C.21 (Analog).

2. Линдз Дж.М. Новый метод обнаружения коррозии трубопроводов. ч.1. // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1993. - №7 - С.64-66. (Прототип).2. Linds J.M. A new method for detecting pipeline corrosion. part 1. // Oil, gas and petrochemicals abroad. 1993. - No. 7 - S.64-66. (Prototype).

3. Крапивский Е.И., Демченко Н.П. «Геофизические методы диагностики технического состояния подземных трубопроводов» с.127-129.3. Krapivsky E.I., Demchenko N.P. “Geophysical methods for diagnosing the technical condition of underground pipelines” p.127-129.

Claims (1)

Способ обнаружения нарушений изоляционного покрытия подземного трубопровода, заключающийся в измерении вдоль трубопровода составляющих электромагнитного поля, отличающийся тем, что определяют глубину залегания оси трубопровода по магнитным поперечной, продольной и вертикальной составляющим электромагнитного поля тока катодной защиты трубопровода, последовательно измеряют продольную электрическую составляющую электромагнитного поля тока катодной защиты и поперечную составляющую электромагнитного поля тока катодной защиты слева и справа от оси трубопровода, нормируют результаты измерений на глубину залегания трубопровода, сопротивление среды, окружающей трубопровод, силу тока в трубопроводе, фоновые составляющие электромагнитного поля и по повышенным значениям нормированных электрических составляющих электромагнитного поля тока катодной защиты определяют местоположение и размер нарушений изоляционного покрытия трубопровода.A method for detecting violations of the insulation coating of an underground pipeline, which consists in measuring the electromagnetic field components along the pipeline, characterized in that the depth of the axis of the pipeline is determined by the magnetic transverse, longitudinal and vertical components of the electromagnetic field of the cathodic protection current of the pipeline, and the longitudinal electric component of the electromagnetic field of the cathodic current is successively measured protection and the transverse component of the electromagnetic field of the current cathodic protection after and to the right of the axis of the pipeline, the measurement results are normalized to the depth of the pipeline, the resistance of the environment surrounding the pipeline, the current strength in the pipeline, the background components of the electromagnetic field and the increased values of the normalized electric components of the electromagnetic field of the cathodic protection current determine the location and size of violations of the pipeline insulation coating .
RU2003123550/28A 2003-07-24 2003-07-24 Method for detection of disruptions of insulating cover of underground pipeline RU2263333C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003123550/28A RU2263333C2 (en) 2003-07-24 2003-07-24 Method for detection of disruptions of insulating cover of underground pipeline

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003123550/28A RU2263333C2 (en) 2003-07-24 2003-07-24 Method for detection of disruptions of insulating cover of underground pipeline

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003123550A RU2003123550A (en) 2005-01-27
RU2263333C2 true RU2263333C2 (en) 2005-10-27

Family

ID=35138715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003123550/28A RU2263333C2 (en) 2003-07-24 2003-07-24 Method for detection of disruptions of insulating cover of underground pipeline

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2263333C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469238C1 (en) * 2011-05-31 2012-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" Method to assess technical condition of insulation coating of underground pipeline
RU2472060C2 (en) * 2008-06-04 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" (УГТУ) Detection method of coating strippings of underground pipelines
RU2742631C2 (en) * 2019-01-29 2021-02-09 Лилия Халитовна Фаизова Method of detecting defects of pipeline and tie-ins into pipeline and device for its implementation
RU2781137C1 (en) * 2022-03-09 2022-10-06 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ НИЖНИЙ НОВГОРОД" Method for determining the integrity of pipeline protective casings at intersections with roads and railways

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111768073B (en) * 2020-05-20 2024-03-22 深圳市燃气集团股份有限公司 Pipeline protection method based on intelligent identification

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛИНДЗ Дж.М., Новый метод обнаружения коррозии трубопроводов, нефть, газ и нефтехимия за рубежом, 1993, №7, с.64-66. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472060C2 (en) * 2008-06-04 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" (УГТУ) Detection method of coating strippings of underground pipelines
RU2469238C1 (en) * 2011-05-31 2012-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" Method to assess technical condition of insulation coating of underground pipeline
RU2742631C2 (en) * 2019-01-29 2021-02-09 Лилия Халитовна Фаизова Method of detecting defects of pipeline and tie-ins into pipeline and device for its implementation
RU2781137C1 (en) * 2022-03-09 2022-10-06 Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ НИЖНИЙ НОВГОРОД" Method for determining the integrity of pipeline protective casings at intersections with roads and railways
RU2819343C1 (en) * 2023-08-08 2024-05-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Method for monitoring state of cathodic protection of pipeline

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003123550A (en) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8310251B2 (en) System for assessing pipeline condition
US5270661A (en) Method of detecting a conductor anomaly by applying pulses along the conductor in opposite directions
EP2757306A1 (en) Method and equipment for identifying and measuring alternating current interference in buried ducts
CA2216079C (en) Detection of suface amomalies in elongate conductive members by pulse propagation analysis
KR100778089B1 (en) System and method for acquiring underground lv networks configured with plural transformers in the urban area
US7196529B2 (en) Systems and methods for testing conductive members employing electromagnetic back scattering
US5498967A (en) System and methods of use for conducting a neutral corrosion survey
RU2614414C1 (en) Method for integrated contactless ground technical diagnostics of underground pipelines
RU2263333C2 (en) Method for detection of disruptions of insulating cover of underground pipeline
WO1994006027A9 (en) System and method of use for conducting a neutral corrosion survey
JP2004198410A (en) Method for inspecting defect in coated pipe, and method for diagnosing corrosion
Nyamupangedengu et al. Acoustic and HF detection of defects on porcelain pin insulators
JP2005091191A (en) Method of detecting defective part in coating of embedded metal pipe
Dzhala et al. Information Technology of Surveys and Diagnostics of Underground Pipelines
RU2593419C1 (en) Method for investigation of flat roof from soft insulating materials for accurate detection of defects of roof membrane (versions)
CN109085407B (en) Method for measuring electromagnetic influence of overhead transmission line on buried metal pipeline
Ahmed et al. Partial discharge measurements in distribution class extruded cables
RU2299421C2 (en) Method of determining corrosion condition of metallic members of anchor unit
Wang et al. Magnetic Field Measurement to Detect and Locate Underground Power Cable
RU2413234C1 (en) Method to detect location of insulation damage in power transmission line
CN114638510B (en) High-voltage direct-current interference analysis method, device, equipment, system and storage medium
Cselkó et al. Comparison of failure detection capability of available low-voltage cable diagnostic methods
RU2781137C1 (en) Method for determining the integrity of pipeline protective casings at intersections with roads and railways
RU2735349C1 (en) Diagnostic method of technical parameters of underground pipeline
Walton ACVG or DCVG-Does It Matter? Absolutely It Does.

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100901