Оценка наиболее эффективных способов диагностирования газопроводных труб
В целях эффективного проведения диагностического исследования газопровода необходимо использовать приборы, датчики и другие технические устройства. Они имеют различное функциональное применение и классифицируются следующим образом: приборы контактного типа (зафиксированные непосредственно на газовом трубопроводе), дистанционные (управляемые на расстоянии), стационарные (проектируемые изначально и устанавливаемые при строительстве газопровода) и нестационарные (перемещаемые операторами или перевозимые специальным транспортом).
В первую группу приборного оборудования, относящуюся к контактным диагностическим системам, включены следующие технические устройства: волоконно-оптические, термопары, геодезические, магнитные, тензометрические и другие.
Приборы дистанционного типа имеют следующую технологическую линейку: установки радиолокационного типа, устройства, использующие электромагнитный поиск коммуникаций, изготовленных из металла и расположенных под землей, аэрокосмические и гидроакустические системы, технология DOAS (дифференциальная оптическая абсорбционная спектрометрия), а также комплекс химических методологий.
Наиболее распространенными приборами, используемыми для диагностики и контроля газопроводной трубы, являются устройства, предназначенные для дискретных измерений. Они имеют большой модельный ряд. Многие, ведущие в этой области, компании выпускают подобное измерительное оборудование. Использование возможностей технического прогресса привело к тому, что сегодня на рынке можно увидеть приборы высокой точности, компактного вида и небольшого веса. Эти качества делают их незаменимыми в диагностических процессах газопроводных систем. К этой категории приборов относят: манометры, вибрографы, термометры, влагомеры, термопары, уровнемеры, газоанализаторы, оптические приборы, различные тензометры, датчики, а также металлоискатели, дефектоскопы, течеискатели, магнитные, электрические, ультразвуковые и другие устройства.
При диагностике внутренней и внешней поверхности газового трубопровода применяют ультразвуковое обследование. В нем используются ультразвуковые волны (поверхностные, поперечные и продольные), а также искатели различного типа. Этот метод, в основном, направлен на диагностирование дефектов и повреждений в таких местах, как сварные швы магистральной газопроводной системы, кольцевые сварные соединения арматуры (запорной) и частей трубопровода, а также разнообразные технологические обвязки.
Использование ультразвуковой дефектоскопии осуществляется выборочно. Эта технология особенно эффективна на опасных и напряженных газопроводных участках. Перед ультразвуковым контролем поверхность обследуемого объекта должна быть подготовлена (очищена от окалин, шлака, грязи и брызг металла) и соответствовать определенным нормативным требованиям. Ширина площади очистки, расположенной с обеих сторон исследуемого участка, должна быть в пределах не менее 2,5-40 мм, а шероховатость поверхности не менее 40 мкм.
Еще одним, широко используемым, при обследовании сварных соединений газопроводных труб, методом неразрушающего контроля является радиография. Этот способ направлен на обнаружение дефектов в зоне сварных швов и соединений. Также подобную технологию применяют для поиска на трубопроводе негативных последствий коррозионных процессов. Радиографический метод обладает высокой чувствительностью и способен выявить повреждения на поверхности обследуемой трубы, имеющие глубину поражения, составляющую от 5 до 10% толщины металла. Для выявления трещин и подобных им повреждений, данную технологию применять не рекомендуется. Кроме того, необходимо учитывать, что радиография требует дополнительных мер безопасности.
Комплексная диагностика газопроводного участка должна включать в себя использование нескольких методов контроля и измерений. Каждый из способов неразрушающего контроля имеет свою специфику, особенности и сферу применения. Именно в совокупности с другими диагностическими технологиями используют акустико-эмиссионный контроль, который особенно эффективен на опасных участках газового трубопровода. Также этот метод широко применяется при контроле автомобильных, железнодорожных и водных переходов, а также конструкций, расположенных над землей.
Для осуществления акустико-эмиссионного контроля изначально необходимо провести подготовку обследуемой поверхности, чтобы можно было беспрепятственно разместить датчики в положенном месте. Подобная технология позволяет исследовать поверхность объекта полностью, в том числе эффективно обследовать сварные соединения и трещины.
Существует также тензометрическая диагностика, которая, как правило, используется на ранней стадии обследования производственного газопроводного объекта в местах, имеющих достаточно высокую степень напряжения с признаками следов деформации. Этот метод предполагает «наклейку» тензорезисторов и последующим снятием отображений, которые показывают степень напряжения на конкретных участках газопроводной трубы.
В случае выявления поверхностных повреждений и дефектов трубопровода достаточно часто используется еще один диагностический способ, который называется – визуально-оптический. Для того, чтобы его эффективность была максимальной, необходимо оценить факторы, влияющие на этот процесс.
К таковым факторам относятся:
- оценка поверхностной зоны обследуемого контроля;
- уровень локализации контрольной зоны;
- здоровье оператора, в том числе зрение;
- качественные характеристики диагностического оборудования;
- уровень профессионализма оператора;
- условия обследования и его время.
В местах, где визуально-оптическая диагностика не приносит действенных результатов, зачастую используют эндоскопические приборы волоконно-оптического или линзового типа.
Визуальная диагностика эффективна в случаях обследования наземных трубопроводов. Техническая оценка сварных соединений газопровода, расположенных под землей, посредством визуально-оптического метода возможна только после шурфовки и последующего освобождения трубы от изоляционных материалов.