RU2563656C1 - Method of positioning of annular welding joints of underground steel pipeline - Google Patents
Method of positioning of annular welding joints of underground steel pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563656C1 RU2563656C1 RU2014149824/06A RU2014149824A RU2563656C1 RU 2563656 C1 RU2563656 C1 RU 2563656C1 RU 2014149824/06 A RU2014149824/06 A RU 2014149824/06A RU 2014149824 A RU2014149824 A RU 2014149824A RU 2563656 C1 RU2563656 C1 RU 2563656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- magnetic field
- extrema
- induction
- coordinates
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области диагностики и контроля состояния подземных стальных трубопроводов. Изобретение может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, коммунальном хозяйстве и других областях промышленности, эксплуатирующих стальные трубопроводы.The invention relates to the field of diagnostics and monitoring the status of underground steel pipelines. The invention can be used in the oil and gas industry, utilities and other industries operating steel pipelines.
Известны способы бесконтактной диагностики трубопроводов (патент РФ 2510500, G01N 27/82, опубликован 27.03.2014 г.; патент РФ 2453760, F17D 5/00, опубликован 20.06.2012 г.; патент РФ 2294482, F17D 5/02, опубликован 27.02.2007 г.; патент РФ 2264617, G01N 27/28, опубликован 20.11.2005 г.). При реализации этих способов производят измерения магнитных параметров с поверхности грунта при перемещении датчиков вдоль оси трубопровода.Known methods for contactless diagnosis of pipelines (RF patent 2510500, G01N 27/82, published 03/27/2014; RF patent 2453760, F17D 5/00, published 06/20/2012; RF patent 2294482, F17D 5/02, published 27.02. 2007; RF patent 2264617, G01N 27/28, published November 20, 2005). When these methods are implemented, magnetic parameters are measured from the soil surface when the sensors are moved along the axis of the pipeline.
В указанных выше способах полученные в результате измерений данные не рассматривают с точки зрения определения местоположения кольцевых сварных швов.In the above methods, the data obtained from the measurements are not considered from the point of view of determining the location of the annular welds.
Известен способ поиска положения кольцевых сварных швов подземных стальных трубопроводов (РД 12-411-01. Инструкция по диагностированию технического состояния подземных стальных газопроводов. Введена в действие с 15.09.01 постановлением Госгортехнадзора России от 24.07.01 №33). При реализации этого способа производят измерения магнитных параметров с поверхности грунта при перемещении датчиков магнитометра вдоль оси трубопровода. Местоположением сварных швов считают точки измерения, в которых установлены периодические экстремумы магнитных параметров, имеющих вид остроконечных пиков с амплитудой 15% значения диапазона и повторяющиеся через 10-12 м.There is a method of finding the position of ring welds of underground steel pipelines (RD 12-411-01. Instructions for diagnosing the technical condition of underground steel gas pipelines. Put into force on September 15, 01 Gosgortekhnadzor of Russia dated 07.24.01 No. 33). When implementing this method, measurements of magnetic parameters are made from the soil surface when moving the magnetometer sensors along the axis of the pipeline. The location of the welds is considered to be measurement points at which periodic extrema of magnetic parameters are established, having the form of pointed peaks with an amplitude of 15% of the range value and repeating after 10-12 m.
Недостатком указанного способа является низкая достоверность, так как способ не учитывает изменения расстояния от точки измерения магнитной индукции до оси трубопровода, что приводит к некорректному определению величины измеренных значений.The disadvantage of this method is the low reliability, since the method does not take into account changes in the distance from the measuring point of the magnetic induction to the axis of the pipeline, which leads to an incorrect determination of the value of the measured values.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ поиска положения кольцевых сварных швов трубопроводов, основанный на измерении постоянного магнитного поля над осью трубопровода (Крапивский Е.И., Некучаев В.О. Дистанционная магнитометрия газонефтепроводов. Ухта: УГТУ, 2011). В соответствии с этим способом кольцевые сварные швы выделяются знакопеременными аномалиями магнитного поля. При этом периодичность аномалий соответствует длине труб.Closest to the proposed method is a method for finding the position of ring welds of pipelines based on measuring a constant magnetic field above the axis of the pipeline (Krapivsky EI, Nekuchaev V.O. Remote magnetometry of gas and oil pipelines. Ukhta: Ural State Technical University, 2011). In accordance with this method, annular welds are distinguished by alternating magnetic field anomalies. Moreover, the frequency of the anomalies corresponds to the length of the pipes.
Недостатками указанного способа являются низкая достоверность и скорость интерпретации результатов измерений, обусловленные следующим:The disadvantages of this method are the low reliability and speed of interpretation of the measurement results due to the following:
- не учитывается различие расстояний от трубопровода до точек измерения, что приводит к некорректной оценке измеренных значений магнитной индукции;- the difference in the distances from the pipeline to the measurement points is not taken into account, which leads to an incorrect assessment of the measured values of magnetic induction;
- поиск аномалий осуществляется визуально по графику, что вносит субъективную ошибку при интерпретации данных, указанный способ не может быть использован для автоматизированного поиска кольцевых сварных швов;- the search for anomalies is carried out visually according to the schedule, which introduces a subjective error in the interpretation of the data, this method cannot be used for the automated search for ring welds;
- отсутствует количественный критерий величины аномалий, которые считаются связанными с кольцевыми сварными швами;- there is no quantitative criterion for the magnitude of anomalies that are considered to be associated with annular welds;
Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности определения положения кольцевых сварных швов подземного трубопровода и автоматизация процесса обработки результатов магнитометрических измерений.The task of the invention is to increase the accuracy of determining the position of the ring welds of the underground pipeline and the automation of the processing of the results of magnetometric measurements.
Достигаемый технический результат состоит в повышении достоверности определения линейных координат кольцевых сварных швов подземного трубопровода на основании результатов наземных магнитометрических измерений и в обеспечении возможности проведения поиска швов в автоматизированном режиме.Achievable technical result consists in increasing the reliability of determining the linear coordinates of the ring welds of an underground pipeline based on the results of ground-based magnetometric measurements and in making it possible to search for welds in an automated mode.
Поставленная задача решается тем, что в способе определения положения кольцевых сварных швов подземного трубопровода, изготовленного из ферромагнитного материала, включающем измерение индукции постоянного магнитного поля над осью трубопровода с определенным шагом, построение графика и поиск экстремумов зависимости параметров индукции магнитного поля от линейной координаты, отсчитываемой вдоль оси трубопровода, согласно изобретению в каждой точке измерения магнитного поля измеряют глубину заложения оси трубопровода, определяют среднюю глубину заложения оси трубопровода на рассматриваемом участке, осуществляют приведение измеренных значений параметров индукции к среднему значению глубины, определяют значения высоты экстремумов, линейные координаты экстремумов, высота которых превышает заданное пороговое значение, считают вероятными координатами кольцевых сварных швов трубопровода, дополнительно из проектной или эксплуатационной документации получают данные о длинах и последовательности расположения труб на рассматриваемом участке, выбирают интервал поиска, в пределах этого интервала производят смещение предполагаемого положения швов вдоль магнитограммы с заданным шагом, для каждого значения смещения рассчитывают величину, характеризующую степень совпадения швов и экстремумов, значения смещения, соответствующие наиболее полному совпадению, считают наиболее вероятными значениями смещения, для найденных значений смещения рассчитывают координаты всех кольцевых сварных швов на рассматриваемом участке.The problem is solved in that in a method for determining the position of ring welds of an underground pipeline made of ferromagnetic material, including measuring the induction of a constant magnetic field over the axis of the pipeline with a certain step, plotting and looking for extrema of the dependence of the parameters of the magnetic induction on the linear coordinate counted along the axis of the pipeline, according to the invention at each point of measurement of the magnetic field measure the depth of the axis of the pipeline, determine the same depth of laying the axis of the pipeline in the considered section, the measured values of the induction parameters are brought to the average depth value, the values of the extrema height are determined, the linear coordinates of the extrema, the height of which exceeds a predetermined threshold value, are considered probable coordinates of the pipeline ring welds, additionally from design or operational documentation receive data on the lengths and sequence of the arrangement of pipes in the considered section, select the interval ska, within this interval, the estimated position of the seams along the magnetogram is shifted with a given step, for each displacement value, a value characterizing the degree of coincidence of the seams and extrema is calculated, the displacement values corresponding to the most complete coincidence are considered the most probable displacement values, for the found displacement values are calculated coordinates of all circular welds in the area under consideration.
В качестве пояснения приводим следующее.As an explanation, we cite the following.
В процессе изготовления элементы трубопровода приобретают определенный уровень остаточной намагниченности. При строительстве трубопровода вектора суммарных магнитных моментов элементов трубопровода располагаются хаотично. При эксплуатации трубопровода намагниченность его элементов может изменяться под действием внутреннего давления или из-за влияния различных внешних факторов. Некоторым вариантам сочетаний остаточной намагниченности соседних элементов трубопровода соответствуют характерные особенности распределения магнитного поля. Измерив распределение постоянного магнитного поля вдоль проекции оси трубопровода на поверхность грунта и проанализировав полученные магнитограммы, можно определить положение границ между некоторыми элементами трубопровода с различной ориентацией векторов суммарных магнитных моментов, эти границы соответствуют кольцевым сварным швам трубопровода. Поиск кольцевых сварных швов может быть проведен с достаточной достоверностью только при условии наличия на обследуемом участке характерных особенностей распределения магнитного поля.In the manufacturing process, the elements of the pipeline acquire a certain level of residual magnetization. During pipeline construction, the vector of the total magnetic moments of the pipeline elements are randomly arranged. During operation of the pipeline, the magnetization of its elements can change under the influence of internal pressure or due to the influence of various external factors. Some variants of combinations of the remanent magnetization of adjacent elements of the pipeline correspond to the characteristic features of the distribution of the magnetic field. By measuring the distribution of a constant magnetic field along the projection of the axis of the pipeline onto the soil surface and analyzing the obtained magnetograms, it is possible to determine the position of the boundaries between some elements of the pipeline with different orientations of the vectors of the total magnetic moments, these boundaries correspond to the ring welds of the pipeline. The search for annular welds can be carried out with sufficient reliability only if there are characteristic features of the distribution of the magnetic field in the area under investigation.
На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая задачу определения значения высоты локальных экстремумов.In FIG. 1 is a diagram illustrating the problem of determining the height of local extremes.
На фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая задачу определения положения кольцевых сварных швов при известной информации о длинах и последовательности расположения швов на рассматриваемом участке трубопровода.In FIG. 2 is a diagram illustrating the task of determining the position of annular welds with known information about the lengths and sequence of location of welds in the considered section of the pipeline.
На фиг. 3 представлен график зависимости разности вертикальных компонент индукции измеренного магнитного поля и индукции магнитного поля Земли от линейной координаты точки измерения.In FIG. Figure 3 shows a graph of the difference between the vertical components of the induction of the measured magnetic field and the induction of the Earth's magnetic field on the linear coordinate of the measurement point.
На фиг. 4 представлены результаты измерения глубины заложения оси трубопровода в точках измерения.In FIG. 4 presents the results of measuring the depth of the axis of the pipeline at the measurement points.
На фиг. 5 представлен график зависимости приведенных к средней глубине значений вертикальной компоненты индукции магнитного поля от линейной координаты точки измерения.In FIG. Figure 5 presents a graph of the dependence of the vertical component of the magnetic field induction on the linear coordinate of the measurement point reduced to the average depth.
На фиг. 6 представлен график усредненной производной вертикальной компоненты индукции магнитного поля по линейной координате.In FIG. 6 is a graph of the averaged derivative of the vertical component of the magnetic field induction along a linear coordinate.
На фиг. 7 представлен график зависимости приведенных к средней глубине значений вертикальной компоненты индукции магнитного поля от линейной координаты точки измерения с указанием результатов определения кольцевых сварных швов (прямоугольники, вытянутые в вертикальном направлении, высота прямоугольников пропорциональна абсолютному значению высоты соответствующих экстремумов).In FIG. Figure 7 shows a graph of the dependence of the vertical component of the magnetic field induction on the linear coordinate of the measurement point given the results of determining annular welds (rectangles elongated in the vertical direction, the height of the rectangles is proportional to the absolute height of the corresponding extrema).
На фиг. 8 представлен график зависимости приведенных к средней глубине значений вертикальной компоненты индукции магнитного поля от линейной координаты точки измерения с указанием истинного положения кольцевых сварных швов (вертикальные сплошные линии).In FIG. Figure 8 shows a graph of the dependence of the vertical component of the magnetic field induction reduced to the average depth on the linear coordinate of the measurement point, indicating the true position of the ring welds (vertical solid lines).
На фиг. 9 представлен график зависимости степени совпадения кольцевых сварных швов и экстремумов от линейной координаты кольцевого сварного шва №1.In FIG. 9 is a graph of the degree of coincidence of the ring welds and extrema from the linear coordinate of the ring weld No. 1.
На фиг. 10 представлен график зависимости приведенных к средней глубине значений вертикальной компоненты индукции магнитного поля от линейной координаты точки измерения с указанием результатов определения кольцевых сварных швов (вертикальные штриховые линии).In FIG. 10 is a graph of the dependence of the vertical component of the magnetic field induction reduced to the average depth on the linear coordinate of the measurement point, indicating the results of the determination of ring welds (vertical dashed lines).
Способ реализуется следующим образом. Проводят измерение индукции постоянного магнитного поля Земли в точке, расположенной на удалении от трубопровода и от посторонних ферромагнитных предметов, таким образом, чтобы источники индукции постоянного магнитного поля не оказывали влияния на результаты измерения магнитного поля Земли. Проводят измерение с поверхности земли индукции постоянного магнитного поля при перемещении датчиков над осью трубопровода. В каждой точке измерения рассчитывают разность вертикальных компонент индукции измеренного магнитного поля и индукции магнитного поля Земли Bmxi (i - номер точки измерения, i=1, 2,…, n, n - количество точек измерения):The method is implemented as follows. Measure the induction of the constant magnetic field of the Earth at a point located far from the pipeline and from foreign ferromagnetic objects, so that the sources of induction of a constant magnetic field do not affect the measurement results of the Earth's magnetic field. Measure from the surface of the earth the induction of a constant magnetic field when moving the sensors over the axis of the pipeline. At each measurement point, the difference between the vertical components of the induction of the measured magnetic field and the induction of the Earth's magnetic field B mxi is calculated (i is the number of the measurement point, i = 1, 2, ..., n, n is the number of measurement points):
где Buxi - вертикальная компонента индукции измеренного поля в i-й точке измерения, Bзx - вертикальная компонента индукции магнитного поля Земли.where B uxi is the vertical component of the induction of the measured field at the i-th measurement point, B zx is the vertical component of the induction of the Earth's magnetic field.
В каждой точке измерения магнитного поля измеряют глубину заложения оси трубопровода hi. Определяют среднюю глубину заложения оси трубопровода на рассматриваемом участке h0:At each point of measurement of the magnetic field, the depth of the axis of the pipeline h i is measured. Determine the average depth of the axis of the pipeline in the considered section h 0 :
Осуществляют приведение измеренных значений вертикальной компоненты индукции постоянного магнитного поля к среднему значению глубины:Bring the measured values of the vertical components of the induction of a constant magnetic field to the average depth:
где Bmxi - вертикальная компонента индукции магнитного поля трубопровода в i-й точке измерения, Bxi - приведенное к глубине h0 значение вертикальной компоненты индукции магнитного поля трубопровода в i-й точке измерения.where B mxi is the vertical component of the induction of the magnetic field of the pipeline at the i-th measurement point, B xi is the value of the vertical component of the induction of the magnetic field of the pipeline at the i-th measurement point, reduced to depth h 0 .
Исключают из рассмотрения участки с магнитными помехами (краны, тройники, врезки, пересечения с коммуникациями, металлические предметы, положение которых известно при проведении измерений).Exclude from consideration sections with magnetic interference (taps, tees, taps, intersections with communications, metal objects, the position of which is known when taking measurements).
Проводят поиск локальных экстремумов зависимости приведенных значений вертикальной компоненты индукции Вх от линейной координаты у точек измерения, отсчитываемой вдоль оси трубопровода. Для поиска экстремумов может использоваться, например, следующий способ. Участок зависимости Вх(y) в окрестностях i-й точки измерений аппроксимируется отрезком прямой Bx=Eiy+Gt. Коэффициент Ei при переменной у представляет собой значение усредненной производной Вх по координате y в i-й точке. Для вычисления Ei используется следующее выражение:A search is made for local extrema of the dependence of the reduced values of the vertical component of induction B x on the linear coordinate of the measurement points measured along the axis of the pipeline. To search for extrema, for example, the following method can be used. The dependence region B x (y) in the vicinity of the ith measurement point is approximated by the straight line segment B x = E i y + Gt. The coefficient E i for the variable y is the value of the averaged derivative B x with respect to the y coordinate at the i-th point. To calculate E i , the following expression is used:
где Bxi - приведенное значение вертикальной компоненты индукции в i-й точке измерений, yi - линейная координата i-й точки измерений, k=-m,…, -1, 0, 1, m, m - величина, характеризующая количество точек, используемых при аппроксимации. Значение m зависит от шага измерений вдоль оси y. При шаге 1 м оптимальное значение m=2. Точки, в которых производная dBx/dy=0, представляют собой точки локальных экстремумов Вх.where B xi is the reduced value of the vertical component of induction at the i-th measurement point, y i is the linear coordinate of the i-th measurement point, k = -m, ..., -1, 0, 1, m, m is the quantity characterizing the number of points used in approximation. The value of m depends on the measurement step along the y axis. At a step of 1 m, the optimal value is m = 2. The points at which the derivative dB x / dy = 0 are the points of local extrema of B x .
Для каждого локального экстремума определяют значение высоты w следующим образом. Рассмотрим локальный экстремум 2 зависимости Вх(y) и соседние по отношению к нему локальные экстремумы 1 и 3 (фиг. 1). Очевидно, что если экстремум 2 - максимум, то экстремумы 1 и 3 - минимумы. И наоборот, если экстремум 2 - минимум, то экстремумы 1 и 3 - максимумы. Проведем прямую, соединяющую точки 1 и 3, и определим значение Вх4, соответствующее точке пересечения 4 этой прямой с вертикальной прямой y=y2. Абсолютное значение разности величин Вх2 и Вх4 представляет собой значение высоты w, соответствующей рассматриваемому экстремуму 2:For each local extremum, the value of the height w is determined as follows. Let us consider the
Чем больше значение высоты w, тем больше вероятность наличия кольцевого сварного шва в непосредственной близости от данного экстремума. Считают, что предполагаемые координаты кольцевых сварных швов совпадают с координатами локальных экстремумов Вх(y), для которых выполняется условиеThe larger the height value w, the greater the likelihood of having an annular weld in the immediate vicinity of this extremum. It is believed that the assumed coordinates of the annular welds coincide with the coordinates of the local extrema B x (y), for which the condition
где wt - заданное граничное значение высоты. Оптимальное значение wt находится в диапазоне от 1,0·sx до 3,0·sx, где sx - среднеквадратичное отклонение значений Вх на рассматриваемом участке измерений:where w t is the specified boundary value of the height. The optimal value of w t is in the range from 1.0 · s x to 3.0 · s x , where s x is the standard deviation of the values of B x in the measurement section under consideration:
Если длины труб известны, то вероятное положение кольцевых сварных швов определяют на основании анализа взаимного расположения всех экстремумов Вх(y) на данном участке с учетом реальных расстояний между кольцевыми сварными швами. Предполагают, что истинная координата выбранного шва yu находится в интервале [у0-d0, У0+d0] (фиг. 2). Поиск швов осуществляют в пределах указанного интервала. Текущее положение выбранного шва характеризуется координатой у. При данной у для каждого шва производят поиск экстремумов, расстояние от которых до шва не превышает заданной величины ds (полуширина окна поиска). Если таких экстремумов несколько, то выбирают экстремум, находящийся на минимальном расстоянии от шва. Выбранный таким образом экстремум для k-го шва характеризуются двумя числами - значение высоты wk и расстоянием до шва dk. Рассчитывают степень совпадения q положения экстремумов Вх(y) и кольцевых сварных швов по формулеIf the pipe lengths are known, then the probable position of the annular welds is determined based on the analysis of the relative position of all extrema B x ( y ) in this section, taking into account the actual distances between the annular welds. Assume that the true coordinate of the selected seam y u is in the interval [y 0 -d 0 , Y 0 + d 0 ] (Fig. 2). The search for seams is carried out within the specified interval. The current position of the selected seam is characterized by the y coordinate. Given this, for each seam, extrema are searched for, the distance from which to the seam does not exceed a given value d s (half-width of the search window). If there are several such extrema, then choose an extremum located at a minimum distance from the seam. The extremum chosen in this way for the kth seam is characterized by two numbers - the height value w k and the distance to the seam d k . Calculate the degree of coincidence q of the position of the extrema B x (y) and the annular welds according to the formula
Суммирование осуществляют по швам, в окрестностях которых обнаружены экстремумы. Если на расстоянии ds от шва экстремумов не имеется, то такой шов в суммировании не участвует.Summation is carried out at the seams in the vicinity of which extremes are found. If there are no extrema at a distance d s from the seam, then such a seam is not involved in the summation.
Расчет q производят при изменении y в пределах заданного интервала с заданным шагом. Если зависимость q(y) имеет максимумы, то значения y, соответствующие этим максимумам, считают наиболее вероятными координатами выбранного шва. Зная координату одного из швов, длины и последовательность расположения труб, определяют координаты остальных швов.Calculation of q is carried out with a change in y within a given interval with a given step. If the dependence q (y) has maxima, then the y values corresponding to these maxima are considered the most probable coordinates of the selected seam. Knowing the coordinate of one of the seams, the length and sequence of the pipes, determine the coordinates of the remaining seams.
Предлагаемый способ может быть реализован при использовании вместо вертикальной компоненты Вх индукции магнитного поля модуля В индукции магнитного поля. При этом в формулах (1), (3)-(5), (7) проводят замену величин Buxi, Взх, Bmxi, Bxi на соответствующие величины Bui, Вз, Bmi, Bi.The proposed method can be implemented using instead of the vertical component B x the magnetic field induction of the magnetic field induction module B. Moreover, in formulas (1), (3) - (5), (7), the values of B uxi , B sx , B mxi , B xi are replaced with the corresponding values of B ui , B s , B mi , B i .
Предлагаемый способ позволяет осуществлять определение линейных координат кольцевых сварных швов подземного трубопровода на основании результатов наземных магнитометрических измерений в автоматизированном режиме с использованием соответствующего программного обеспечения, в котором реализуется представленная последовательность действий.The proposed method allows to determine the linear coordinates of the ring welds of an underground pipeline based on the results of ground-based magnetometric measurements in an automated mode using appropriate software in which the presented sequence of actions is implemented.
ПримерExample
Необходимо дистанционно, без вскрытия грунта, определить положение кольцевых сварных швов на участке подземного магистрального нефтепровода длиной 200 м и диаметром 1220 мм. Измерения производят с помощью устройства дистанционного магнитометрического контроля состояния металла трубопровода «МАГ-01» (изготовитель ОАО «Гипрогазцентр»). Измеряют вертикальную компоненту индукции постоянного магнитного поля Земли в точке, расположенной на удалении от посторонних ферромагнитных предметов, в том числе от трубопровода: Взх=51,2 мкТл. Измеряют величину вертикальной компоненты индукции постоянного магнитного поля в точках, расположенных вдоль проекции оси газопровода на поверхность грунта. Расстояние между точками измерения 1 м. В каждой точке измерения рассчитывают разность вертикальных компонент индукции измеренного магнитного поля и индукции магнитного поля Земли по формуле (1), строят график. Результаты расчета представлены на фиг. 3. В каждой точке измерения магнитного поля измеряют глубину заложения оси трубопровода. Результаты измерения представлены на фиг. 4. Определяют среднюю глубину заложения оси трубопровода на рассматриваемом участке по формуле (2): h0=2,2 м. Осуществляют приведение измеренных значений вертикальной компоненты индукции постоянного магнитного поля к среднему значению глубины по формуле (3). Результаты расчета представлены на фиг. 5. Для каждой точки измерений рассчитывают усредненную производную Вх по координате у с использованием формулы (4). При расчетах используют значение параметра аппроксимации m=2. Результаты расчета представлены на фиг. 6. Определяют координаты локальных экстремумов зависимости Вх(y), то есть линейные координаты точек, в которых усредненная производная dBx/dy равна нулю. Для каждого локального экстремума определяют значение высоты w. Характеристики найденных локальных экстремумов представлены в таблице 1 и показаны на фиг. 7. Рассчитывают среднеквадратичное отклонение значений Вх на рассматриваемом участке измерений по формуле (7): sx=4,8 мкТл. Выбирают граничное значение wt=1,0·sx=4,8 мкТл. Определяют локальные экстремумы, для которых выполняется условие (6) при выбранном значении wt. Это условие выполняется для экстремумов с номерами 1-6, 9, 14-17, 19, 20. Делают заключение о том, что кольцевые сварные швы расположены в окрестностях точек с линейными координатами 4,3 м, 17,1 м, 28,8 м, 41,1 м, 51,2 м, 62,8 м, 97,1 м, 132,7 м, 142,2 м, 153,4 м, 165,6 м, 177,0 м, 188,4 м.It is necessary to remotely, without opening the soil, determine the position of the ring welds in the section of the underground main oil pipeline with a length of 200 m and a diameter of 1220 mm. Measurements are made using a remote magnetometric control device for the state of the metal of the MAG-01 pipeline (manufacturer of Giprogazcentr OJSC). The vertical component of the induction of the constant magnetic field of the Earth is measured at a point located at a distance from extraneous ferromagnetic objects, including from the pipeline: Bx = 51.2 μT. The magnitude of the vertical component of the induction of a constant magnetic field is measured at points located along the projection of the axis of the gas pipeline onto the soil surface. The distance between the measurement points is 1 m. At each measurement point, the difference between the vertical components of the induction of the measured magnetic field and the magnetic field of the Earth is calculated by the formula (1), a graph is built. The calculation results are presented in FIG. 3. At each point of measurement of the magnetic field, the depth of the axis of the pipeline is measured. The measurement results are shown in FIG. 4. Determine the average depth of the axis of the pipeline in the considered area by the formula (2): h 0 = 2.2 m. The measured values of the vertical component of the induction of a constant magnetic field are brought to the average depth value by the formula (3). The calculation results are presented in FIG. 5. For each measurement point, calculate the averaged derivative B x along the coordinate y using formula (4). In the calculations, the value of the approximation parameter m = 2 is used. The calculation results are presented in FIG. 6. Determine the coordinates of the local extrema of the dependence B x (y), that is, the linear coordinates of the points at which the average derivative dB x / dy is equal to zero. For each local extremum, the height value w is determined. The characteristics of the found local extremes are presented in Table 1 and shown in FIG. 7. Calculate the standard deviation of the values of B x in the considered measurement area according to the formula (7): s x = 4.8 μT. The boundary value w t = 1.0 · s x = 4.8 μT is chosen. Local extrema are determined for which condition (6) is satisfied for the selected value of w t . This condition is fulfilled for extrema with numbers 1-6, 9, 14-17, 19, 20. They conclude that ring welds are located in the vicinity of points with linear coordinates of 4.3 m, 17.1 m, 28.8 m, 41.1 m, 51.2 m, 62.8 m, 97.1 m, 132.7 m, 142.2 m, 153.4 m, 165.6 m, 177.0 m, 188.4 m
По результатам диагностического обследования на данном участке нефтепровода ближайшие к предполагаемым кольцевым сварным швам истинные швы имеют следующие линейные координаты: 5,4 м, 16,9 м, 28,5 м, 40,0 м, 51,5 м, 62,7 м, 97,3 м, 131,5 м, 142,5 м, 154,0 м, 165,5 м, 177,0 м, 188,5 м (фиг. 8). Таким образом, на данном участке определено положение тринадцати швов из семнадцати с ошибкой до 1,2 м. При этом положение девяти швов определено с ошибкой менее 0,5 м.According to the results of a diagnostic examination in this section of the pipeline, the closest true welds closest to the proposed circular welds have the following linear coordinates: 5.4 m, 16.9 m, 28.5 m, 40.0 m, 51.5 m, 62.7 m , 97.3 m, 131.5 m, 142.5 m, 154.0 m, 165.5 m, 177.0 m, 188.5 m (Fig. 8). Thus, the position of thirteen seams out of seventeen with an error of up to 1.2 m was determined in this section. The position of nine seams was determined with an error of less than 0.5 m.
Рассмотрим пример поиска кольцевых сварных швов на том же участке при известных длинах и последовательности расположения труб. Определение положения кольцевых сварных швов при наличии указанной информации может быть полезно, например, для уточнения координат мест шурфований по результатам внутритрубной диагностики и соответствующего снижения объемов земляных работ. По данным внутритрубной диагностики кольцевой сварной шов с условным номером 1 имеет линейную координату y=-5±5 м относительно начала участка магнитометрических измерений. Выбирают интервал поиска от -10 до 0 м и шаг поиска 0,1 м. При изменении положения шва №1 в пределах указанного интервала с указанным шагом производят расчет степени совпадения швов и экстремумов на рассматриваемом участке по формуле (8). Результаты расчета представлены на фиг. 9. Зависимость q(y) имеет максимум, соответствующий значению у=-5,9 м. Делают заключение о том, что линейная координата шва №1 равна -5,9 м. Определяют линейные координаты остальных кольцевых сварных швов на рассматриваемом участке путем последовательного прибавления известных длин труб к линейной координате шва №1 (фиг. 10).Let us consider an example of searching for circular welds in the same section with known lengths and sequence of pipe arrangement. Determining the position of ring welds in the presence of this information can be useful, for example, to clarify the coordinates of the pit places according to the results of in-line diagnostics and a corresponding reduction in the volume of earthwork. According to the in-line diagnostics, the annular weld with
По результатам диагностического обследования истинная линейная координата кольцевого сварного шва №1 равна -6,2 м. Таким образом, положение всех кольцевых сварных швов на данном участке определено с ошибкой 0,3 м.According to the results of the diagnostic examination, the true linear coordinate of the ring weld No. 1 is -6.2 m. Thus, the position of all the ring welds in this section is determined with an error of 0.3 m.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014149824/06A RU2563656C1 (en) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Method of positioning of annular welding joints of underground steel pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014149824/06A RU2563656C1 (en) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Method of positioning of annular welding joints of underground steel pipeline |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2563656C1 true RU2563656C1 (en) | 2015-09-20 |
Family
ID=54147896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014149824/06A RU2563656C1 (en) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Method of positioning of annular welding joints of underground steel pipeline |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2563656C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111983717A (en) * | 2020-07-07 | 2020-11-24 | 中国海洋石油集团有限公司 | Accurate positioning method for anchoring part on in-service pipeline |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294482C1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-02-27 | Талгат Галимзянович Сабирзянов | Mode of control and detection of defects in pipelines out of ferromagnetic materials |
-
2014
- 2014-12-09 RU RU2014149824/06A patent/RU2563656C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2294482C1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-02-27 | Талгат Галимзянович Сабирзянов | Mode of control and detection of defects in pipelines out of ferromagnetic materials |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111983717A (en) * | 2020-07-07 | 2020-11-24 | 中国海洋石油集团有限公司 | Accurate positioning method for anchoring part on in-service pipeline |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103075641B (en) | Non-contact pipeline magnetic detection method | |
| US8447532B1 (en) | Metallic constructions integrity assessment and maintenance planning method | |
| EP2808677B1 (en) | Method for non-contact metallic constructions assessment | |
| CN105467000B (en) | Buried pipeline tube body defect Indirect testing method and device | |
| RU2568808C2 (en) | Method and device for contactless diagnostics of technical condition of underground pipelines | |
| RU2264617C2 (en) | Method for non-contact detection of position and type of defects of metallic structures and device for realization of said method | |
| JP4885068B2 (en) | Eddy current flaw detector and eddy current flaw detection method | |
| RU2697008C1 (en) | Method for in-pipe diagnostics of pipeline technical state | |
| US9746444B2 (en) | Autonomous pipeline inspection using magnetic tomography | |
| RU2630856C1 (en) | Method for diagnosting technical state of underground pipelines | |
| CA2753424A1 (en) | Carburization sensing method | |
| US10746698B2 (en) | Eddy current pipeline inspection using swept frequency | |
| RU2572907C2 (en) | Method to detect pipeline flaws and unauthorised tap-ins into pipeline and device for its realisation | |
| JP2015175786A (en) | Buried metal search method and search device thereof | |
| EP2737242A1 (en) | System and method for inspecting a subsea pipeline | |
| CN103196991B (en) | The all standing transient electromagnetic detection method of the metal erosion of continuous diagnosis body and defect | |
| CN102954998A (en) | Non-contact detection method for abnormal wall thickness change of steel pipeline | |
| Narkhov et al. | Novel quantum NMR magnetometer non-contact defectoscopy and monitoring technique for the safe exploitation of gas pipelines | |
| RU2563656C1 (en) | Method of positioning of annular welding joints of underground steel pipeline | |
| RU2697007C1 (en) | Device for in-pipe diagnostics of pipeline technical state | |
| RU2614414C1 (en) | Method for integrated contactless ground technical diagnostics of underground pipelines | |
| CN104122323A (en) | Non-magnetization pipeline-interior detection method | |
| RU2633018C2 (en) | Method of diagnostic controlling technical parameters of underground pipeline | |
| CN107810389A (en) | Drive device and method with detection device | |
| RU2536778C1 (en) | Method of detection of local defects of metal of buried pipeline |