RU2303779C1 - Pipeline movable magnetic flaw detector - Google Patents
Pipeline movable magnetic flaw detector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303779C1 RU2303779C1 RU2005141195/28A RU2005141195A RU2303779C1 RU 2303779 C1 RU2303779 C1 RU 2303779C1 RU 2005141195/28 A RU2005141195/28 A RU 2005141195/28A RU 2005141195 A RU2005141195 A RU 2005141195A RU 2303779 C1 RU2303779 C1 RU 2303779C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetization
- magnetic
- flaw detector
- magnetic field
- sensors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля состояния заглубленных магистральных трубопроводов с помощью магнитных полей рассеивания и может быть использовано для выявления коррозионных, стресс-коррозионных дефектов и трещин в стенках трубопроводов.The invention relates to the field of non-destructive monitoring of the state of buried trunk pipelines using magnetic fields of dispersion and can be used to detect corrosion, stress-corrosion defects and cracks in the walls of pipelines.
Известно устройство для магнитной дефектоскопии трубопроводов, содержащее цилиндрическое основание с опорно-ходовыми узлами, расположенную на основании систему намагничивания, образованную кольцевым магнитопроводом, расположенными на обоих концах магнитопровода по его поперечным периметрам постоянными магнитами и кольцевыми щеточными полюсными наконечниками, между полюсными наконечниками размещен многозвенный преобразователь, состоящий из отдельных магниточувствительных элементов, равномерно распределенных по периметру трубопровода, а также аппаратный отсек с блоком питания, обработки и регистрации информации (патент RU 2133032, опублик. 10.07.1999).A device for magnetic flaw detection of pipelines, containing a cylindrical base with support-nodes, located on the base of the magnetization system, formed by an annular magnetic circuit, located at both ends of the magnetic circuit along its transverse perimeters with permanent magnets and ring brush pole tips, a multi-link converter is placed between the pole tips, consisting of individual magnetically sensitive elements evenly distributed around the perimeter of the pipes wires, as well as an equipment compartment with a power supply, processing and recording (patent RU 2133032, published. 10.07.1999).
В известном устройстве используется продольное намагничивание трубопровода, что затрудняет выявление продольно ориентированных дефектов.The known device uses longitudinal magnetization of the pipeline, which makes it difficult to identify longitudinally oriented defects.
Наиболее близким к заявленному является магнитный проходной дефектоскоп, содержащий цилиндрическое основание с опорной и тянущей манжетами, систему намагничивания, включающую два блока поперечного намагничивания в виде кольцевых поясов, размещенных на цилиндрическом основании, содержащих магнитные модули с попарно встречными направлениями магнитного поля и расположенных со смещением друг относительно друга, систему съема информации, содержащую датчики магнитного поля, размещенные в упругих эластичных элементах с шагом не более 4 мм, установленных в межполюсном пространстве магнитных модулей системы намагничивания, выполненных в виде П-образных электромагнитов, с возможностью контакта с внутренней поверхностью трубопровода, дистанциирующие элементы, установленные на блоках поперечного намагничивания, блок питания, блок обработки и накопления информации, блок измерения скорости движения дефектоскопа (патент RU 2144182, опублик. 10.01.2000).Closest to the claimed one is a magnetic flaw detector containing a cylindrical base with support and pulling cuffs, a magnetization system comprising two transverse magnetization units in the form of annular belts placed on a cylindrical base, containing magnetic modules with pairwise opposite directions of the magnetic field and located offset from each other relative to each other, a system for acquiring information containing magnetic field sensors located in elastic elastic elements with a step of not more than 4 m installed in the inter-polar space of the magnetic modules of the magnetization system, made in the form of U-shaped electromagnets, with the possibility of contact with the inner surface of the pipeline, spacing elements mounted on transverse magnetization units, a power supply, an information processing and storage unit, a flaw detector speed measuring unit ( Patent RU 2144182, published 10.01.2000).
Известный дефектоскоп не обеспечивает достаточной достоверности восстановления поля рассеивания дефектов и надежности определения опасности выявленных дефектов при установке преобразователей на расстоянии, соответствующем области верхней границы указанного в патенте диапазона. Кроме того, хотя в известном дефектоскопе предусмотрены меры по отстройке влияния магнитных полей рассеивания полюсов намагничивающей системы на датчики магнитного поля, однако они недостаточно эффективны и приводят к увеличению габаритов дефектоскопа. Кроме того, в известном дефектоскопе достаточно сложно организована система, обеспечивающая его вращение и сканирование поверхности трубопровода по винтовой линии.The known flaw detector does not provide sufficient reliability of the restoration of the dispersion field of defects and the reliability of determining the danger of detected defects when installing the transducers at a distance corresponding to the upper boundary of the range specified in the patent. In addition, although the known flaw detector provides measures for detuning the influence of the magnetic fields of the dispersion of the poles of the magnetizing system on the magnetic field sensors, however, they are not effective enough and lead to an increase in the size of the flaw detector. In addition, in the well-known flaw detector, a system is sufficiently complicated to ensure its rotation and scanning of the surface of the pipeline along a helix.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение недостатков известных дефектоскопов.The problem to which the invention is directed, is to eliminate the disadvantages of known flaw detectors.
Техническим результатом является повышение эффективности и достоверности контроля при снижении габаритов устройства и повышении его надежности.The technical result is to increase the efficiency and reliability of control while reducing the dimensions of the device and increasing its reliability.
Решение поставленной задачи с достижением указанного технического результата обеспечивается тем, что магистральный проходной магнитный дефектоскоп, содержащий цилиндрическое основание с опорной и тянущей манжетами, систему намагничивания, включающую два блока поперечного намагничивания в виде кольцевых поясов, размещенных на цилиндрическом основании, содержащих магнитные модули с попарно встречными направлениями магнитного поля и расположенных со смещением друг относительно друга на πd/2n, где d - диаметр кольцевого пояса системы намагничивания, n - число полюсов кольцевого пояса блока намагничивания, систему съема информации, содержащую датчики магнитного поля, размещенные в упругих эластичных элементах, установленных в межполюсном пространстве магнитных модулей системы намагничивания с возможностью контакта с внутренней поверхностью трубопровода, дистанциирующие элементы виде щеток из магнитомягкого материала, установленные на блоках поперечного намагничивания, блок питания, блок обработки и накопления информации, блок измерения скорости движения дефектоскопа отличается тем, что магнитные модули системы намагничивания выполнены в виде постоянных магнитов замкнутой формы, в отверстиях которых установлены упругие эластичные элементы с датчиками магнитного поля, причем расстояние между датчиками составляет не более 3,5 мм, а магнитные модули установлены на основании по образующим или под углом к ним не более 10°.The solution of this problem with the achievement of the specified technical result is ensured by the fact that the main passage magnetic flaw detector containing a cylindrical base with support and pulling cuffs, a magnetization system comprising two lateral magnetization units in the form of annular belts placed on a cylindrical base, containing magnetic modules with pairwise opposite directions of the magnetic field and located with offset relative to each other by πd / 2n, where d is the diameter of the ring belt of the system on magnetization, n is the number of poles of the annular belt of the magnetization unit, an information retrieval system containing magnetic field sensors placed in elastic elastic elements installed in the interpole space of the magnetics of the magnetization system with the possibility of contact with the inner surface of the pipeline, spacing elements in the form of brushes made of soft magnetic material, mounted on transverse magnetization units, power supply unit, information processing and storage unit, defect detection unit Opa is characterized in that the magnetic modules of the magnetization system are made in the form of permanent magnets of closed shape, in the openings of which are installed elastic elastic elements with magnetic field sensors, the distance between the sensors being no more than 3.5 mm, and the magnetic modules are mounted on the base along generatrices or at an angle to them no more than 10 °.
Эластичные упругие элементы могут быть снабжены сменными защитными насадками, а концы щеток дистанциирующих элементов наконечниками из износостойкого материала.Elastic elastic elements can be equipped with replaceable protective nozzles, and the ends of the brushes of the spacing elements with tips made of wear-resistant material.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен магистральный проходной дефектоскоп, на фиг.2 показана развертка поясов магнитной системы, на фиг.3-6 представлены формы выполнения магнитных модулей, на фиг.7 - расположение магнитных модулей магнитной системы на основании дефектоскопа, на фиг.8 - топология магнитного поля рассеивания от дефекта типа продольная трещина, перпендикулярная намагничивающему полю, на фиг.9 - распределение магнитного поля рассеивания дефекта в сечении, перпендикулярном продольной трещине.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 schematically shows a trunk flaw detector, Fig. 2 shows a scan of the magnetic system belts, Figs. 3-6 show the forms of execution of the magnetic modules, Fig. 7 shows the location of the magnetic modules of the magnetic system based on the flaw detector , Fig. 8 shows the topology of the scattering magnetic field from a defect such as a longitudinal crack perpendicular to the magnetizing field; Fig. 9 shows the distribution of the deflecting magnetic field in a cross section perpendicular to the longitudinal crack.
Магистральный проходной магнитный дефектоскоп (фиг.1) содержит цилиндрическое основание 1 с опорной (центрирующей) манжетой 2 и тянущей манжетой 3. На цилиндрическом основании 1 размещены первый и второй блоки намагничивания 4,5 в виде кольцевых поясов, расположенных на расстоянии друг от друга по оси устройства. Блоки намагничивания 4 и 5 состоят из магнитных модулей - постоянных магнитов 6. Магнитные модули 6 имеют замкнутую в плане форму. Внутренний контур (отверстие) магнитного модуля 6 может иметь прямоугольную, округлую или эллиптическую форму (фиг.3-6). Магниты 6 обращены друг к другу одноименными полюсами (фиг.2) и имеют попарно встречное направление магнитного поля. Магниты 6 установлены на основании по образующим или под углом α к ним не более 10° (фиг.7). Кольцевые пояса блоков намагничивания 4 и 5 смещены друг относительно друга на πd/2n, где d - диаметр кольцевых поясов, n - число полюсов магнитных модулей кольцевого пояса блока намагничивания. Блоки намагничивания снабжены дистанциирующими узлами 7, выполненными в виде щеток из магнитомягкого материала. Щетки контактируют с внутренней поверхностью трубопровода и замыкают магнитную цепь между источником магнитного поля - блоками намагничивания и трубопроводом. Для увеличения срока службы дистанциирующих узлов - щеток 7 их концы снабжены наконечниками из износостойкого материала (высокоуглеродистых сплавов). В межполюсном пространстве - отверстии магнитных модулей 6 расположены упругие эластичные элементы - ласты 8, которые контактируют с внутренней поверхностью трубопровода. В ластах 8 размещены датчики 9 магнитного поля (датчики Холла). Датчики 9 расположены в виде матрицы около внутренней поверхности трубопровода на расстоянии друг от друга не более 3,5 мм. Ласты 8 могут быть выполнены из износостойкого полиуретана и снабжены сменными защитными накладками. В ласты 8 могут быть встроены аналого-цифровые преобразователи и элементы системы обработки для увеличения помехозащищенности информации, снимаемой с датчиков 9 магнитного поля. Датчики 9 связаны с блоком 10 обработки и накопления информации, расположенным в герметичном отсеке цилиндрического основания 1. В герметичном отсеке расположен также блок питания 11, содержащий аккумуляторы. На тянущей манжете 3 установлено байпасное устройство 12, с помощью которого регулируется перепад давления на тянущей манжете 3 в зависимости от изменения скорости движения дефектоскопа, измеряемой с помощью одометров 13.The main passage magnetic flaw detector (Fig. 1) contains a cylindrical base 1 with a support (centering) cuff 2 and a pulling cuff 3. On the cylindrical base 1 there are placed the first and second magnetization blocks 4.5 in the form of ring belts spaced apart from each other by device axis.
Дефектоскоп работает следующим образом.Flaw detector works as follows.
Дефектоскоп помещают в трубопровод. Под действием перепада давления, возникающего на тянущей манжете 3, дефектоскоп начинает двигаться с определенной скоростью. Скорость движения дефектоскопа зависит от многих факторов, а особенно от перепадов высот по трассе трубопровода. Одометры 13 измеряют скорость движения дефектоскопа. При изменении скорости движения за счет перепуска газа через регулируемые отверстия байпасного устройства 12 поддерживается в определенных пределах скорость движения дефектоскопа. В процесс движения дефектоскопа магнитные модули - постоянные магниты 6 кольцевых поясов 4 и 5 системы намагничивания через дистанциирующие узлы 7 намагничивают стенку трубопровода в поперечном направлении до состояния технического насыщения. В местах, где имеется нарушение сплошности материала трубопровода, например в виде продольной трещины, магнитное поле, «обтекая» дефект, выходит за стенку трубопровода, образуя поле рассеивания дефекта с топологией, показанной на фиг.8, и распределением тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля Нτ, показанной на фиг.9. При этом, чем глубже и опаснее дефект, тем больше пиковое значение напряженности магнитного поля над дефектом. При прохождении места дефекта системой съема информации - ластами 7 и опросе датчиков 9 магнитного поля на датчиках, находящихся в зоне магнитного «следа» дефекта, появляются сигналы, обусловленные наличием дефекта, которые оцифровываются и поступают в блок обработки и накопления информации. Очевидно, что, чем ближе расположены датчики 9, тем более точно можно восстановить распределение магнитного поля рассеивания над дефектом, а тем самым идентифицировать дефект и не пропустить наиболее опасные из них. Необходимо иметь, по крайней мере, три точки съема информации в зоне магнитного следа дефекта в поперечном сечении, чтобы не пропустить максимальное значения напряженности магнитного поля. Установлено, что для этого датчики должны быть расположены на расстоянии не более 3,5 мм. Помимо магнитного поля рассеивания дефекта на датчики 9 действует магнитное поле рассеивания намагничивающей системы 4 и 5. Поэтому сигнал, снятый с датчика 9, является суммой сигнала от магнитного поля рассеивания магнитной системы и сигнала от магнитного поля рассеивания дефекта. При незамкнутой форме магнитный модулей, выполненных, как правило, в виде П-образных магнитов, поле рассеивания магнитной системы неоднородно и имеет максимальное значение у полюсов. Поэтому датчики, расположенные в разных точках по отношению к полюсам, находятся под действием значительно отличающегося по величине напряженности намагничивающего поля.The flaw detector is placed in the pipeline. Under the influence of the pressure drop arising on the pulling cuff 3, the flaw detector begins to move at a certain speed. The speed of the flaw detector depends on many factors, and especially on the height differences along the pipeline route. Odometers 13 measure the speed of a flaw detector. When changing the speed due to gas bypass through the adjustable holes of the bypass device 12, the speed of the flaw detector is maintained within certain limits. In the process of movement of the flaw detector, the magnetic modules —
Для снижения влияния поля рассеивания магнитной системы на показания датчиков их устанавливают с возможностью максимальной отстройки от полей рассеивания системы намагничивания, что увеличивает габариты устройства, и обеспечивают электрическую отстройку по каждому каналу измерения и учетом величины магнитного поля рассеивания магнитной системы в зоне расположения преобразователя, что усложняет устройство дефектоскопа, в частности системы обработки. В заявленном дефектоскопе используются магнитные модули в виде постоянных магнитов 6 замкнутой формы (фиг.2, 3). Это обеспечивает более равномерное распределение поля в зоне расположения датчиков, что упрощает его учет при обработке информации и позволяет снизить габариты дефектоскопа. Информация, считываемая с датчиков 9 в определенном порядке, поступает в блок 10 обработки и накопления информации. В результате обработки считанной информации формируется модель пространственного распределения полей рассеивания, по которой определяют наличие, вид, ориентацию и параметры дефектов. В блок 10 обработки и накопления информации записывается также служебная информация (телеметрия), которая позволяет производить анализ исправности снаряда, правильности записи данных, а также анализ геодезической информации, позволяющей производить привязку расположения дефектов по местности на трассе трубопровода.To reduce the influence of the scattering field of the magnetic system on the readings of the sensors, they are installed with the possibility of maximum detuning from the scattering fields of the magnetization system, which increases the dimensions of the device, and provide electrical tuning for each measurement channel and taking into account the magnitude of the magnetic field scattering of the magnetic system in the transducer location zone, which complicates flaw detector device, in particular processing systems. The claimed flaw detector uses magnetic modules in the form of
Для обеспечения вращения дефектоскопа и сканирования поверхности трубопровода по винтовой линии магнитные модули 6 располагают по углом образующей цилиндрического основания, не превышающем 10°. При этом за счет возникновения поперечной силы давления газа на стенки модулей 6 появляется вращающий момент, обеспечивающий вращение дефектоскопа вокруг оси. Такая система обеспечения вращения дефектоскопа проста и не требует использования дополнительных элементов. Сканирование поверхности трубопровода по винтовой линии позволяет улучшить выявление дефектов ориентации, отличной от продольной.To ensure rotation of the flaw detector and scanning the surface of the pipeline along a helix, the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141195/28A RU2303779C1 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Pipeline movable magnetic flaw detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141195/28A RU2303779C1 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Pipeline movable magnetic flaw detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2303779C1 true RU2303779C1 (en) | 2007-07-27 |
Family
ID=38431772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005141195/28A RU2303779C1 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Pipeline movable magnetic flaw detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2303779C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2505805C2 (en) * | 2008-12-12 | 2014-01-27 | ЭКОПЕТРОЛ Эс. Эй. | Instrument to detect holes and online data interpretation |
RU2587695C1 (en) * | 2015-04-29 | 2016-06-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Magnetic flaw detector for detecting defects in welds |
RU196047U1 (en) * | 2019-07-16 | 2020-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ЮЛТА" | Cable for brushes for cleaning and in-line diagnostics of trunk pipelines |
-
2006
- 2006-03-27 RU RU2005141195/28A patent/RU2303779C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2505805C2 (en) * | 2008-12-12 | 2014-01-27 | ЭКОПЕТРОЛ Эс. Эй. | Instrument to detect holes and online data interpretation |
RU2587695C1 (en) * | 2015-04-29 | 2016-06-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Magnetic flaw detector for detecting defects in welds |
RU196047U1 (en) * | 2019-07-16 | 2020-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ЮЛТА" | Cable for brushes for cleaning and in-line diagnostics of trunk pipelines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU670103B2 (en) | Magnetic flaw detector for tubular goods | |
AU2005238857B2 (en) | ID-OD discrimination sensor concept for a magnetic flux leakage inspection tool | |
US5864232A (en) | Magnetic flux pipe inspection apparatus for analyzing anomalies in a pipeline wall | |
CN1985164B (en) | Method and device for testing pipes in a non-destructive manner | |
US5914596A (en) | Coiled tubing inspection system | |
AU595748B2 (en) | Magnetic flux leakage probe with radially offset coils for use in nondestructives testing of pipes and tubes | |
US9030195B2 (en) | Linear structure inspection apparatus and method | |
CN101311713B (en) | Inspection equipment for wire rope | |
RU2303779C1 (en) | Pipeline movable magnetic flaw detector | |
KR100638997B1 (en) | Magnetic flux leakage pig and sensor module installed at the magnetic flux leakage | |
WO1998016842A1 (en) | Coiled tubing inspection system | |
US20100327859A1 (en) | Pipeline Inspection Tool with Oblique Magnetizer | |
CN207908434U (en) | A kind of multifunctional combination probe for pipeline detection | |
JP2006003110A (en) | Specifying method of flaw position of pipeline, and method and apparatus for detecting marker position of pipeline | |
RU2736177C1 (en) | Method of rail base magnetic flaw detection | |
RU43942U1 (en) | IN-TUBE TAP DETECTOR (OPTIONS) | |
CA2757488C (en) | Linear structure inspection apparatus and method | |
CN216976238U (en) | Pipeline detector | |
RU2144182C1 (en) | Magnetic wall flaw detector | |
EA023275B1 (en) | Method for multi-sensor electromagnetic defectoscopy of well casings and device therefor | |
JPH05172786A (en) | Leakage flux detector | |
RU2250458C1 (en) | Magnetic defectoscope for testing pipes from inside | |
FI62905B (en) | MAGNETIC PROCESSING PROCEDURE FOR BLOCKING AV FOERLUSTEN AV ETT METALLOMRAODE SAMT INRE OCH YTTRE BRISTER I LAONGSTRAECKTA MAGNETISKT GENOMTRAENGANDE FOEREMAOL | |
RU40804U1 (en) | IN-TUBE MAGNETIC DEFECTOSCOPE (OPTIONS) | |
MXPA99003556A (en) | Coiled tubing inspection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130328 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140127 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150328 |