|
DOI: 10.14489/td.2020.02.pp.056-063
Жуков А. Д., Григорьев М. В., Данилов В. Н.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСА ИДЕНТИФИКАЦИИ ТРЕЩИНОПОДОБНОГО КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКОГО ДЕФЕКТА АКУСТИЧЕСКИМИ ВНУТРИТРУБНЫМИ ИНСПЕКЦИОННЫМИ ПРИБОРАМИ
(c. 56-63)
Аннотация. Рассматривается вопрос идентификации трещин во вмятине или коррозионном повреждении, представляющих собой трещиноподобный коррозионно-механический дефект, акустическими внутритрубными инспекционными приборами (ВИП) по результатам диагностики магистральных нефтепроводов (МН). Выполнены расчетные и экспериментальные исследования процесса взаимодействия акустических волн с поверхностью рассматриваемого дефекта, имитируемого протяженным угловым отражателем с вертикальной торцовой поверхностью, выходящей на выпуклое цилиндрическое основание, которые аналитически описываются соответствующим уравнением акустического тракта. Получены граничные условия применения расчетной модели. Результаты экспериментов подтверждают адекватность предложенной модели и справедливость используемых приближений. Исходя из полученного характера изменения амплитуды эхосигнала предложена технология идентификации трещин во вмятине или коррозионном повреждении акустическими ВИП при проведении диагностики МН.
Ключевые слова: магистральный нефтепровод, внутритрубный инспекционный прибор, комбинированный дефект, трещиноподобный дефект, угловой отражатель, трещина во вмятине, ультразвуковой контроль, акустический тракт.
Zhukov A. D., Grigoriev M. V., Danilov V. N.
THE RESEARCH FOR AN IDENTIFICATION OF CRACK – LIKE CORROSION – MECHANICAL DEFECT BY ACOUSTIC IN-LINE INSPECTION TOOLS
(pp. 56-63)
Abstract. Problem of an identification of cracks in dents or corrosion damage, which is considered as a crack – like corrosion – mechanical defect type, is considered for acoustic in – line inspection tools during an in – line inspection of oil pipelines. For this purpose, a theoretical model has been provided and considered as a vertical notch with a convex base. For modeling an interaction of acoustic waves with the defect model there has been used a corresponded formula of an acoustic equation at a ray – acoustic approximation. Considering used simplifying assumptions there have obtained certain boundary conditions for acoustic equation of the crack – like corrosion mechanical defect. Based on this theoretical model here an experimental research were provided at specially manufactured test specimen which contained vertical notches with base of different curvature. At the specimen there are has been obtained a difference of echo signals amplitude from convex and flat surface based notches. Obtained results showed a sufficient agreement with provided by theoretical modeling and approve an adequacy of the proposed model for a theoretical description of considered interaction shear waves with the defect imitation. According to obtained trend of an echo – signal amplitude variation a method for identification of cracks in dents or corrosion damage during an oil pipeline inspection by inline inspection tools has been provided.
Keywords: oil pipeline, in-line inspection tool, combined defect, crack – like defect, notch reflector, crack in dent, ultrasonic testing, acoustic equation.
А. Д. Жуков (ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана», Москва, Россия) Е-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
М. В. Григорьев (ФГАУ НУЦСК при МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия) Е-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
В. Н. Данилов (ГНЦ АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) Е-mail
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. D. Zhukov (Bauman Moscow State Technical University (BMSTU), Moscow, Russia) Е-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
M. V. Grigoriev (Federal State Autonomous Organization “Scientific-educationally Center “Welding and Testing” at Bauman MSTU, Moscow, Russia) Е-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. N. Danilov (JSC “RPA “CNIITMASH”, Moscow, Russia) Е-mail
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. РД 23.040.00-КТН-011–11. Классификатор дефектов магистральных и технологических трубопроводов [Электронный ресурс]. URL: http://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/54/54762/index.htm#i12079 (дата обращения: 23.11.18).
2. Веселуха В. М., Богданович А. В. Методика оценки остаточного ресурса труб линейной части нефтепровода с типичными дефектами по критерию трещиностойкости в условиях циклического нагружения // Механика машин, механизмов и материалов. 2017. № 2(39). С. 5 – 11.
3. Жуков А. Д. К вопросу выявления и идентификации комбинированных дефектов при диагностировании магистральных нефтепроводов с использованием акустических внутритрубных инспекционных приборов // Контроль. Диагностика. 2019. № 4. С. 28 – 33.
4. РД 25.160.10-КТН-016–15. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Неразрушающий контроль сварных соединений. М.: АО «АК «Транснефть», 2014. 187 с.
5. ГОСТ Р 55724–2013. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. М.: Стандартинформ, 2014. 24 с.
6. Specifications and requirements for in-line inspection of pipelines. Version 2016 [Электронный ресурс]: Pipeline operators forum (POF), 2016. URL: https://www.pipelineoperators.org/downloads-links/ (дата обращения: 06.06.2019).
7. Willems H., Kopp G., Haro V. Sizing crack indications from ultrasonic ILI: Challenges and options [Электронный ресурс] // 12th Pipeline technology conference, Берлин Май 2 – 4. 2017. URL: https://www.ndt-global.com/resources/sizing-crack-indications-from-ultrasonic-ili challen – ges-and-options (дата обращения: 06.06.2019).
8. Жуков А. Д., Григорьев М. В., Данилов В. Н. Расчет акустического тракта для трещиноподобного коррозионно-механического дефекта // Дефектоскопия. № 7. С. 3 – 11.
9. Данилов В. Н. Расчет акустического тракта наклонного преобразователя для цилиндрического отверстия // Контроль. Диагностика. 2015. № 1. С. 33 – 45.
10. Данилов В. Н., Ушаков В. М., Михалев В. В. К вопросу о моделировании акустического тракта наклонного преобразователя при ультразвуковом контроле сварных соединений малой толщины // Дефектоскопия. 2012. № 10. С. 28 – 39.
11. Гребенник В. С. Уточнение характера зависимости амплитуды эхосигнала от величины углового отражателя углового типа // Дефектоскопия. 1976. № 6. С. 122 – 124.
12. BS EN 27963:1992. Specification for calibration block No. 2 for ultrasonic examination of welds / BSI, 1999. 14 с.
13. Данилов В. Н. К определению размера ближней зоны наклонного преобразователя с круглой пьезопластиной // Контроль. 2012. № 18. С. 28 – 34.
14. Данилов В. Н. Формулы акустического тракта дальней зоны совмещенного наклонного преобразователя для угловых отражателей типа вертикального цилиндрического отверстия и засверловки // Контроль. Диагностика. 2015. № 10. С. 9 – 16.
15. Перевалов С. П., Райхман А. З. Акустический тракт наклонного искателя для отражателя углового типа. Ч. I. // Дефектоскопия. 1979. № 11. С. 5 – 14.
16. Ермолов И. Н. Достижения в теоретических вопросах ультразвуковой дефектоскопии, задачи и перспективы // Дефектоскопия. 2004. № 10. С. 13 – 48.
17. Beller M., Barbarian A., Strack O. Combine In-Line Inspection of pipelines for metal loss and cracks [Электронный ресурс] // ECNDT 2006. Mo.2.5.4. URL: https://www.ndt.net/article/ecndt2006/ doc/ Mo.2.5.4.pdf (дата обращения: 23.11.2018).
18. Chai J., Lodewijks G., Jiang X., Zhu L. Experimental investigation of residual ultimate strength of damaged metallic pipelines // Conference paper, June 2017. URL: https://www.researchgate.net/publication/320209896 (дата обращения: 01.12.19).
1. Classifier of defects of main and technological pipelines. Guidance document No. RD 23.040.00-KTN-011–11. Avaulable at: http://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/54/54762/index.htm#i12079 (Accessed: 23.11.18) [in Russian language]
2. Veseluha V. M., Bogdanovich A. V. (2017). Methodology for assessing the residual life of pipes of the linear part of the pipeline with typical defects according to the criterion of crack resistance under cyclic loading. Mekhanika mashin, mekhanizmov i materialov, 39(2), pp. 5 – 11. [in Russian language]
3. Zhukov A. D. (2019). To the issue of identification and identification of combined defects in the diagnosis of oil pipelines using acoustic in-line inspection devices. Kontrol'. Diagnostika, (4), pp. 28 – 33. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2019.04.pp.030-035
4. The main pipeline transport of oil and oil products. Non-destructive testing of welded joints. (2014). Guidance document No. RD 25.160.10-KTN-016–15. Moscow: AO «AK «Transneft'». [in Russian language]
5. Non-destructive testing. Welded joints. Ultrasound methods. (2014). Ru Standard No. GOST R 55724–2013. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
6. Specifications and requirements for in-line inspection of pipelines. (2016). Version 2016: Pipeline operators forum (POF). Available at: https://www.pipelineoperators.org/downloads-links/ (Accessed: 06.06.2019).
7. Willems H., Kopp G., Haro V. (2017). Sizing crack indications from ultrasonic ILI: Challenges and options. 12th Pipeline technology conference. Berlin. Available at: https://www.ndt-global.com/resources/sizing-crack-indications-from-ultrasonicili challen – ges-and-options (Accessed: 06.06.2019).
8. Zhukov A. D., Grigor'ev M. V., Danilov V. N. Calculation of the acoustic path for a crack-like corrosion-mechanical defect. Defektoskopiya, (7), pp. 3 – 11. [in Russian language]
9. Danilov V. N. (2015). Calculation of the acoustic path of an inclined transducer for a cylindrical hole. Kontrol'. Diagnostika, (1), pp. 33 – 45. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2015.01.pp.033-045
10. Danilov V. N., Ushakov V. M., Mihalev V. V. (2012). On the issue of modeling the acoustic path of an inclined transducer during ultrasonic testing of welded joints of small thickness. Defektoskopiya, (10), pp. 28 – 39. [in Russian language]
11. Grebennik V. S. (1976). Clarification of the nature of the dependence of the echo amplitude on the value of the angular reflector of the angular type. Defektoskopiya, (6), pp. 122 – 124. [in Russian language]
12. Specification for calibration block No. 2 for ultrasonic examination of welds. (1999). British Standard No. EN 27963:1992. BSI.
13. Danilov V. N. (2014). On determining the size of the near zone of an inclined transducer with a round piezo plate. Kontrol', Diagnostika, (8), pp. 28 – 34. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2014.08.pp.028-034
14. Danilov V. N. (2015). Formulas of the acoustic path of the far zone of a combined inclined transducer for angular reflectors such as a vertical cylindrical hole and drill. Kontrol', Diagnostika, (10), pp. 9 – 16. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2015.010.pp.009-016
15. Perevalov S. P., Rayhman A. Z. (1979). Acoustic path of an inclined finder for an angular-type reflector. Part I. Defektoskopiya, (11), pp. 5 – 14. [in Russian language]
16. Ermolov I. N. (2004). Achievements in theoretical issues of ultrasonic flaw detection, tasks and prospects. Defektoskopiya, (10), pp. 13 – 48. [in Russian language]
17. Beller M., Barbarian A., Strack O. (2006). Combine In-Line Inspection of pipelines for metal loss and cracks. ECNDT 2006. Mo.2.5.4. Available at: https://www.ndt.net/article/ecndt2006/doc/ Mo.2.5.4.pdf (Accessed: 23.11.2018).
18. Chai J., Lodewijks G., Jiang X., Zhu L. (2017). Experimental investigation of residual ultimate strength of damaged metallic pipelines. Conference paper. Available at: https://www.researchgate.net/publication/320209896 (Accessed: 01.12.19)
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2020.02.pp.056-063
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2020.02.pp.056-063
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»