|
DOI: 10.14489/td.2023.12.pp.024-034
Загидулин Р. В., Бакиев А. Т.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТРЕСС-КОРРОЗИОННЫХ ТРЕЩИН МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗОПРОВОДА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ
(с. 24-34)
Аннотация. Предложен математический метод распознавания группы стресс-коррозионных трещин магистрального газопровода (МГ) по сигналу вихретокового преобразователя (ВТП) дефектоскопа, основанный на методе регуляризации. Получены аналитические выражения для сглаживающего функционала и оптимального параметра регуляризации, которые позволяют получить устойчивые оценки геометрических параметров стресс-коррозионных трещин МГ и обеспечивают их приемлемую точность при измерении сигнала ВТП со случайной погрешностью. Приведены результаты определения параметров искусственных моделей группы стресс-коррозионных трещин МГ по измеренному сигналу накладного ВТП, полученные на основе разработанного математического метода.
Ключевые слова: магистральный газопровод, дефект сплошности, группа стресс-коррозионных трещин, глубина трещины, интервал между трещинами, сигнал вихретокового преобразователя, математическая модель сигнала.
Zagidulin R.V., Bakiev A. T.
DETERMINATION OF THE PARAMETERS OF STRESS-CORROSION CRACKS OF THE MAIN GAS PIPELINE BASED ON THE RESULTS OF EDDY CURRENT CONTROL
(pp. 24-34)
Abstract. In order to increase the accuracy of estimating the depth of stress-corrosion cracks in the main gas pipeline from the measured signal of the overhead eddy-current transducer, a mathematical recognition method based on the regularization method is proposed. Analytical expressions are obtained for the smoothing function and the optimal regularization parameter, which makes it possible to obtain stable estimates of the depth of stress-corrosion cracks in the main gas pipeline. In the absence of spatial resolution of a group of stress-corrosion cracks based on the signal of an overhead eddy-current transducer, a mathematical model of a group of cracks with the same depths and a constant interval is proposed. The procedure for determining the values of the parameters used in the regularization parameter of the smoothing functional is described. Based on the analysis of eddy-current transducer signals by the regularization method obtained on artificial models of stress-corrosion cracks in the main gas pipeline, it is shown that the average relative error in estimating the depth of a group of identical cracks does not exceed 8.5 %. It is shown that the estimate of the depth of a continuity defect obtained by recognizing a group of unequal cracks is close to the average value of this parameter established for a group of cracks, while the average relative error in estimating the average depth of a group of unequal cracks does not exceed 8 %.
Keywords: main gas pipeline, metal continuity defect, a group of stress corrosion cracks, crack depth, crack spacing, signal of an eddy-current transducer, mathematical model of the signal.
Р. В. Загидулин (ФГБОУ ВО УГНТУ, Уфа, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
А. Т. Бакиев (Инженерно-технический центр ООО «Газпром Трансгаз Уфа», Уфа, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
R.V. Zagidulin (FSBEI HE USPTU, Ufa, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. T. Bakiev (Engineering and technical center LLC «Gazprom Transgaz Ufa», Ufa, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Алимов С. В., Арабей А. Б., Ряховских И. В. и др. Концепция диагностирования и ремонта магистральных газопроводов в регионах с высокой предрасположенностью к стресс-коррозии // Газовая промышленность. 2015. Т. 724, Спецвып. С. 10–15.
2. Moskovkina V. N., Zagidulin R. V. The Statistic Analyze of Stress-Corrosion Cracks on the Main Gas Pipeline Section // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Science and Technology Conference “EarthScience”, 2020. P. 042009.
3. Zagidulin R. V., Zagidulin T. R., Bakiev T. A., Bakiev A. T. The Study of Eddy Current Sensors Signals over a Group of Cracks in Metal // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. International Science and Technology Conference “EarthScience”, 2021. P. 042068.
4. Мужицкий В. Ф., Карабчевский В. А., Карпов С. В. Поиск и оценка дефектов КРН на магистральных газопроводах с применением вихретоковых и других средств неразрушающего контроля при эксплуатации и ремонте // Территория нефтегаз. 2004. № 11. С. 28–35.
5. Мужицкий В. Ф., Карабчевский В. А., Карпов С. В. Десятилетний опыт обследований стресс-коррозионных и других поверхностных дефектов магистральных газопроводов // Дефектоскопия. 2005. № 4. С. 25–33.
6. Мужицкий В. Ф., Бакунов А. С., Шубочкин А. Е., Загидулин Р. В. Особенности вихретоковой дефекто-скопии магистральных трубопроводов // 7-я Междунар. конф. «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности», Москва, 11 – 13 марта 2008 г. М., 2008. С. 34–36.
7. Шубочкин А. Е., Ефимов А. Г. Опыт эксплуатации вихретокового дефектоскопа ВД-90НП для неразрушающего контроля во время капитального ремонта магистральных газопроводов // 19-я Всерос. науч.-техн. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике, Самара, 6 – 8 сентября 2011 г. Самара, 2011. С. 152–153.
8. Коннов А. В., Кузнецов А. М., Загидулин Т. Р., Загидулин Р. В. Электромагнитный контроль поверхности стальных газопроводов в процессе переизоляции // Междунар. науч.-техн. конф. «Достижения физики неразрушающего контроля», Минск, 15 октября 2013 г. Минск, 2013. С. 182–189.
9. ВРД 39-1.10-032–2001. Инструкция по классификации стресс-коррозионных дефектов по степени их опасности. Введен в действие Приказом ОАО «Газпром» № 48 от 06.07.2001 г. с 31 июля 2001 г. М.: ИРЦ Газпром, 2001.
10. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, В. Н. Филинов и др.; под ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995. 488 с.
11. Бакиев А. Т., Загидулин Р. В., Бакиев Т. А. Распознавание группы стресс-коррозионных трещин в металле по сигналу накладного абсолютного вихретокового преобразователя: Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021668280; заявка 2021666790; опубл. 12.11.2021.
12. Загидулин Р. В., Бакиев А. Т., Бакиев Т. А. Эмпирический метод распознавания группы стресс-коррозионных трещин в металле по сигналу накладного вихретокового преобразователя // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333, № 11. С. 149–159.
13. Загидулин Р. В., Бакиев Т. А., Бакиев А. Т. К распознаванию стресс-коррозионных трещин в металле по сигналу вихретоковых преобразователей // Контроль. Диагностика, 2022. Т. 25, № 2. С. 22–31.
14. Арсенин В. Я. Методы математической физики и специальные функции. М.: Наука, 1974. 432 с.
15. Горелик А. Л., Скрипкин В. А. Методы распознавания. М.: Высшая школа, 1989. 232 с.
16. Загидулин Р. В., Загидулин Т. Р., Коннов В. В. К вопросу дистанционного магнитометрического контроля стального трубопровода. 2. Оценка диагностических параметров стального трубопровода в геомагнитном поле // Контроль. Диагностика. 2015. № 2. С. 13–24.
17. Загидулин Р. В., Бакиев А. Т. Моделирование сигнала вихретокового преобразователя над стресс-коррозионными трещинами магистрального газопровода // Современные проблемы физики: межвуз. сб. науч. ст., посвященный 100-летию открытия Уфимского физиче-ского института. Уфа: РИЦ БашГУ, 2019. С. 99–102.
18. Zagidulin R. V., Zagidulin T. R., Bakiev T. A., Bakiev A. T. Models of Signals of Eddy-Current Transducers above Defects of the Continuity of Metal // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. International Science and Technology Conference “EarthScience”, 2021. P. 042066.
19. ГОСТ Р 55611–2013. Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2019. 16 с.
20. Федосенко Ю. К., Шкатов П. Н., Ефимов А. Г. Вихретоковый контроль. М.: ИД «Спектр», 2011. 224 с. (Диагностика безопасности).
1. Alimov S. V., Arabey A. B., Ryahovskih I. V. et al. (2015). The concept of diagnosing and repairing main gas pipelines in regions with a high predisposition to stress corrosion. Gazovaya promyshlennost', 724, special issue, 10 – 15. [in Russian language]
2. Moskovkina V. N., Zagidulin R. V. (2020). The Statistic Analyze of Stress-Corrosion Cracks on the Main Gas Pipeline Section. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Science and Technology Conference “EarthScience”.
3. Zagidulin R. V., Zagidulin T. R., Bakiev T. A., Bakiev A. T. (2021). The Study of Eddy Current Sensors Signals over a Group of Cracks in Metal. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Science and Technology Conference “EarthScience”
4. Muzhitskiy V. F., Karabchevskiy V. A., Karpov S. V. (2004). Search and assessment of SCC defects on main gas pipelines using eddy current and other non-destructive testing means during operation and repair. Territoriya neftegaz, (11), 28 – 35. [in Russian language]
5. Muzhitskiy V. F., Karabchevskiy V. A., Karpov S. V. (2005). Ten years of experience in examining stress-corrosion and other surface defects in main gas pipelines. Defektoskopiya, (4), 25 – 33. [in Russian language]
6. Muzhitskiy V. F., Bakunov A. S., Shubochkin A. E., Zagidulin R. V. (2008). Features of eddy current flaw detection of main pipelines. 7th International Conference “Non-destructive testing and technical diagnostics in industry”, 34 – 36. Moscow. [in Russian language]
7. Shubochkin A. E., Efimov A. G. (2011). Experience in operating the VD-90NP eddy current flaw detector for non-destructive testing during major repairs of main gas pipelines. 19th All-Russian Scientific and Technical Conference on Non-Destructive Testing and Technical Diagnostics, 152 – 153. Samara. [in Russian language]
8. Konnov A. V., Kuznetsov A. M., Zagidulin T. R., Zagidulin R. V. (2013). Electromagnetic control of the surface of steel gas pipelines during the process of re-insulation. International scientific and technical conference "Achievements in the physics of non-destructive testing", 182 – 189. Minsk. [in Russian language]
9. Instructions for classifying stress-corrosion defects according to their degree of danger. (2001). Departmental Guidance Document No. VRD 39-1.10-032–2001. Moscow: IRTs Gazprom. [in Russian language]
10. Klyuev V. V. (Ed.), Sosnin F. R., Filinov V. N. et al. (1995). Non-destructive testing and diagnostics: handbook. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
11. Bakiev A. T., Zagidulin R. V., Bakiev T. A. (2021). Recognition of a group of stress-corrosion cracks in metal using a signal from an attached absolute eddy current transducer. [in Russian language]
12. Zagidulin R. V., Bakiev A. T., Bakiev T. A. (2022). An empirical method for recognizing a group of stress-corrosion cracks in metal using a signal from an attached eddy current transducer. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov, 333(11), 149 – 159. [in Russian language]
13. Zagidulin R. V., Bakiev T. A., Bakiev A. T. (2022). To the recognition of stress-corrosion cracks in metal based on the signal of eddy current transducers. Kontrol'. Diagnostika, 25(2), 24 – 333. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2022.02.pp.024-033
14. Arsenin V. Ya. (1974). Methods of mathematical physics and special functions. Moscow: Nauka. [in Russian language]
15. Gorelik A. L., Skripkin V. A. (1989). Recognition methods. Moscow: Vysshaya shkola. [in Russian language]
16. Zagidulin R. V., Zagidulin T. R., Konnov V. V. (2015). Remote magnetometric control of steel pipeline. Part 2. Kontrol'. Diagnostika, (2), 13 – 24. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2015.02.pp.013-024
17. Zagidulin R. V., Bakiev A. T. (2019). Modeling the signal of an eddy current transducer over stress-corrosion cracks in a main gas pipeline. Modern problems of physics: interuniversity collection of scientific articles dedicated to the 100th anniversary of the opening of the Ufa Physical Institute, 99 – 102. Ufa: RITs BashGU. [in Russian language]
18. Zagidulin R. V., Zagidulin T. R., Bakiev T. A., Bakiev A. T. (2021). Models of Signals of Eddy-Current Transducers above Defects of the Continuity of Metal. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Science and Technology Conference “EarthScience”.
19. Non-destructive eddy current testing. Terms and Definitions. (2019). Ru Standard No. GOST R 55611–2013. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
20. Fedosenko Yu. K., Shkatov P. N., Efimov A. G. (2011). Eddy current testing. Moscow: ID «Spektr». [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). 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.2023.12.pp.024-034
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 500 rubles. (including VAT 20%). 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.2023.12.pp.024-034
and fill out the form
.
|
Архив номеров
">
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»