авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«Открытое акционерное общество «Гипрогазцентр» На правах рукописи ГУСЬКОВ СЕРГЕЙ ...»

-- [ Страница 3 ] --

Кольцевые механические напряжения к(P), связанные с избыточным внутренним давлением Р в трубопроводе с внутренним диаметром Dв и толщиной стенки, определяются приближенной формулой (5.1). Примем, что для данного случая продольные напряжения, связанные с внутренним давлением, вдвое меньше соответствующих кольцевых напряжений:

к ( P) пр ( P). (5.3) Кроме продольных напряжений, связанных с внутренним давлением, существуют продольные напряжения, связанные с температурой трубопровода.

Эти продольные напряжения могут быть рассчитаны по формуле пр (T ) E (T0 T ), (5.4) где – коэффициент температурного расширения, E – модуль упругости, T0 – температура монтажа трубопровода, T – температура трубопровода. Влияние температуры на кольцевые напряжения в рамках данного приближенного расчета учитывать не будем.

Пусть P1 и P2 – избыточное внутреннее давление в трубопроводе на этапах и 2, T и T2 – температура трубопровода на этапах 1 и 2. Тогда изменения кольцевых и продольных напряжений определяются следующими соотношениями ( P2 P1 ) Dв к, (5.5) ( P2 P1 ) Dв пр E (T1 T2 ). (5.6) Примем, что для трубной стали = 12 10-6 С-1, E = 2 105 МПа. В нашем случае наружный диаметр трубопровода Dн = 1420 мм, 16 мм, Dв 1388 мм, P 6,3 МПа, P2 = 0, T 1 20С, T2 5С. Тогда к – 275 МПа, а пр – 100 МПа.

Таким образом, кольцевые напряжения на этапе 2 на 275 МПа меньше, чем на этапе 1, продольные напряжения на этапе 2 на 100 МПа меньше, чем на этапе 1.

Результаты сравнения компонент напряженности магнитного поля при разных механических напряжениях для некоторых участков трубопровода представлены на рисунках 5.15 – 5.17. На этих рисунках информация представлена в следующем виде:

а. Графики трех компонент напряженности магнитного поля трубопровода на этапе 1.

б. Графики трех компонент напряженности магнитного поля трубопровода на этапе 2.

в. График разности вертикальных компонент напряженности магнитного поля трубопровода на этапах 1 и 2.

г. Развертка трубопровода с указанием дефектов ВТД и дефектов, выявленных в ходе обследования ОАО «Гипрогазцентр» (область поверхности трубопровода с угловой ориентацией 5 – 7 ч. не обследовалась).

д. Развертка трубопровода с указанием дефектов, выявленных в ходе диагностического обследования, результаты которого предоставлены эксплуатирующей организацией.

е. Схема, иллюстрирующая заключения о состоянии труб и сварных стыков по результатам диагностического обследования, результаты которого предоставлены эксплуатирующей организацией.

а б в г д е Рисунок 5.15. Сравнение компонент напряженности магнитного поля. Участок 2.

а б в г д е Рисунок 5.16. Сравнение компонент напряженности магнитного поля. Участок 3.

а б в г д е Рисунок 5.17. Сравнение компонент напряженности магнитного поля. Участок 4.

Анализ результатов измерений показал, что характер магнитограмм на некоторых участках при изменении механических напряжений существенно изменился. При этом диапазоны колебаний значений компонент напряженности магнитного поля остались прежними. Как на этапе 1, так и на этапе 2 абсолютные величины компонент напряженности постоянного магнитного поля трубопровода на участке измерений изменялись в следующих диапазонах: Hx – от – 5 до 20 А/м, Hy – от – 5 до 5 А/м, Hz – от – 5 до 9 А/м (за исключением областей, на которых имелись магнитные помехи – посторонние ферромагнитные предметы). Анализ магнитограмм с учетом расположения кольцевых сварных швов позволяет сделать вывод о том, что основные особенности магнитограмм связаны с различными сочетаниями продольной намагниченности соседних труб. Об этом свидетельствует наблюдаемая взаимосвязь между линейными координатами кольцевых сварных швов и расположением экстремумов вертикальной составляющей напряженности магнитного поля. Указанная взаимосвязь наблюдается как при наличии, так и при отсутствии избыточного внутреннего давления. Интересно, что при изменении механических напряжений экстремумы, расположенные в районе некоторых кольцевых сварных швов исчезли, но зато появились экстремумы в области других кольцевых сварных швов (см. рисунок 5.17).

Абсолютные величины изменения компонент напряженности магнитного поля на участке измерений достигают 13 А/м для компоненты Hx и 6 А/м для компонент Hy и Hz. При этом не наблюдается очевидных закономерностей изменения магнитного поля. Значения разности компонент напряженности на этапах 1 и 2 могут быть как положительными, так и отрицательными. Эти значения существенно отличаются для разных точек измерения (см. рисунки 5. – 5.17).

Для проведения корректного сравнения магнитограмм необходимо знать погрешности измерения компонент магнитного поля. В процессе обработки экспериментальных данных была проведена оценка погрешностей, в том числе связанных с позиционированием датчиков, в соответствии с алгоритмами, представленными в главе 4. При расчетах считалось, что углы отклонения магнитных осей датчиков от вертикали и от оси трубопровода не превышают 2, а ошибки определения координат блока датчиков относительно оси трубопровода не превышают 0,1 м. Результаты расчета средних значений абсолютных погрешностей измерения трех компонент напряженности магнитного поля на этапах 1 и 2 представлены в таблице 5.6.

Таблица 5.6. Абсолютные погрешности измерения компонент магнитного поля трубопровода.

Номер этапа Hx, А/м Hy, А/м Hz, А/м 1 1,07 1,84 2, 2 1,17 1,88 2, Таким образом, изменения магнитного поля, обусловленные изменением механических напряжений, превышают погрешности измерения. При этом наименьшая величина погрешности характерна для вертикальной составляющей напряженности магнитного поля Hx.

Для количественной оценки изменения магнитного поля при изменении механических напряжений рассчитаем среднеквадратичные отклонения компонент напряженности магнитного поля на этапе 1 от соответствующих компонент напряженности магнитного поля на этапе 2. Среднеквадратичное отклонение для j-ой компоненты (j может принимать значения x, y, z) определяется соотношением H1ij H 2ij, 1n dj (5.7) n i где H1ij – j-я компонента напряженности магнитного поля трубопровода в i-ой точке измерения на этапе 1, H2ij – j-я компонента напряженности магнитного поля трубопровода в i-ой точке измерения на этапе 2, i – номер точки измерения, i = 1, 2, …, n, n – количество точек измерения.

Результаты расчета среднеквадратичных отклонений для участка 0 – 1700 м следующие: dx = 3,21 А/м;

dy = 1,90 А/м;

dz = 1,87 А/м. Среднеквадратичные отклонения для компонент y и z сравнимы с величиной погрешностей измерений этих компонент. Поэтому наиболее информативной является разница вертикальных компонент Hx.

Проведем расчеты dx отдельно для участков с разным типом труб (одношовные, двухшовные, спиралешовные), а также для участков с разным техническим состоянием. Результаты этих расчетов представлены в таблице 5.7.

На участках, состоящих из одношовных труб, изменение магнитного поля при изменении механических напряжений наименьшее. Несколько больше изменение поля для участков, состоящих из спиралешовных труб. Наконец, на участках, состоящих из двухшовных труб, изменение поля наибольшее.

Таблица 5.7. Характеристика изменения магнитного поля при изменении механических напряжений для разных участков трубопровода.

Тип участков Координаты участков, м dx, А/м Участки с разным типом труб Спиралешовные трубы 0-130, 304-337, 373-620 2, Одношовные трубы 131-303, 338-372 1, Двухшовные трубы 621-1700 3, Участки с разным техническим состоянием Преимущественно ремонт 211-687, 814-857, 927-1095, 1691-1700 2, Преимущественно вырезка 100-210, 688-813, 858-926, 1096-1690 3, Наблюдается некоторая корреляция между величиной изменения поля и техническим состоянием труб. На участках, состоящих преимущественно из труб, подлежащих вырезке, величина dx больше, чем на участках, состоящих преимущественно из труб, подлежащих ремонту. Однако, скорее всего, этот результат имеет частный характер и справедлив только для рассмотренного участка трубопровода, на котором вырезке подлежат в основном двухшовные трубы. Было бы некорректно без дополнительной проверки распространять данный результат на общий случай.

Построим распределение точек измерения по величине изменения вертикальной компоненты напряженности магнитного поля при изменении давления DHx = Hx1 – Hx2 (рисунок 5.18а). Аналогичные распределения построим отдельно для разных конструкций труб (рисунки 5.18б – 5.18г).

Анализ рисунка 5.18 позволяет сделать следующие выводы. Ширина гистограммы распределения наименьшая для участков, соответствующих одношовным трубам и наибольшая для участков, соответствующих двухшовным трубам. Спиралешовные трубы занимают промежуточное положение. Это говорит о том, разброс значений изменения вертикальой компоненты магнитного поля для двухшовных труб больше, чем для спиралешовных и особенно одношовных.

а б в г Рисунок 5.18. Распределение точек измерения по величине изменения вертикальной компоненты напряженности магнитного поля при изменении давления DHx для всех типов труб (а), одношовных труб (б), двухшовных труб (в), спиралешовных труб (г).

В ходе работы проведены расчеты изменения продольной намагниченности труб при изменении механических напряжений. Средние значения и дисперсии абсолютных величин изменения продольной намагниченности в центральной части труб представлены в таблице 5.8.

Для одношовных труб изменения продольной намагниченности в среднем меньше, чем для спиралешовных и особенно двухшовных труб. Такая же закономерность наблюдается и для величины разброса изменений продольной намагниченности, который может характеризоваться дисперсией.

Таблица 5.8. Характеристика изменения продольной намагниченности в центральной части труб при изменении механических напряжений для разных участков трубопровода.

Среднее, Дисперсия, Тип участков Координаты участков, м 103 А/м 106 (А/м) Спиралешовные трубы 0-130, 304-337, 373-620 1,3 0, Одношовные трубы 131-303, 338-372 1,0 0, Двухшовные трубы 621-1700 1,5 1, Все типы труб 0-1700 1,4 1, Проведем сопоставление величины изменения вертикальной составляющей магнитного поля при изменении давления и дефектности трубопровода.

Рассмотрим участки диной 100 м. Для каждого участка рассчитаем среднеквадратичное отклонение dx. Для оценки дефектности участка будем использовать количество дефектных труб m на данном участке. При этом будем использовать данные ВТД и диагностического обследования ОАО «Гипрогазцентр». Каждому из 17 участков длиной 100 м поставим в соответствие точку в системе координат m – dx (рисунок 5.19).

Рисунок 5.19. Сопоставление величины изменения вертикальной составляющей магнитного поля при изменении давления и дефектности трубопровода для участков длиной 100 м.

На рисунке прослеживается некоторая закономерность между 5. величиной dx и количеством дефектных труб: чем больше dx, тем больше дефектных труб на данном стометровом участке. Таким образом, имеются некоторые основания предполагать, что по величине изменения магнитного поля при изменении давления в трубопроводе может быть проведена интегральная оценка степени поврежденности достаточно протяженных участков трубопровода. Естественно, выдвинутое предположение должно быть проверено на достаточно большом количестве экспериментальных данных.

5.5. Обобщение результатов главы 1. Экспериментально установлено, что особенности магнитограмм реальных трубопроводов связаны, в основном, с различными комбинациями усредненной намагниченности соседних труб.

2. Наблюдается взаимосвязь расположения экстремумов распределения компонент постоянного магнитного поля вдоль оси трубопровода и линейных координат кольцевых сварных швов.

3. Проведенные измерения магнитного поля у поверхности металла показали, что в местах расположения дефектов (коррозия, механические повреждения, смещение кромок) либо отсутствуют локальные источники магнитного поля, либо имеются локальные источники с магнитным моментом 0,5 Ам2, величина которого недостаточна для создания на поверхности грунта магнитных аномалий, заметных на фоне погрешностей измерения.

4. Магнитное поле трубопровода изменяется при изменении механических напряжений. Максимальное изменение магнитного поля происходит при первом приложении нагрузки. Если напряжения меняются периодически, то на протяжении первых нескольких циклов изменения магнитного поля являются необратимыми. После 10 – 20 циклов изменения становятся обратимыми, т.е.

после снятия нагрузки магнитное поле возвращается к прежним значениям. При этом наблюдается характерный гистерезис – кривая изменения магнитного поля при увеличении механических напряжений не совпадает с кривой изменения магнитного поля при уменьшении механических напряжений.

5. Наблюдается взаимосвязь между среднеквадратичным отклонением значений вертикальной компоненты напряженности магнитного поля при наличии и при отсутствии избыточного внутреннего давления и типом труб (одношовные, двухшовные, спиралешовные).

6. Намагниченность труб существенно изменяется при изменении избыточного внутреннего давления. Но характер изменения зависит не только от действующих в данный момент механических напряжений, но и в значительной степени определяется магнитной предысторией образца, которая, как правило, неизвестна, или другими факторами. Усредненная продольная намагниченность разных труб при одном и том же изменении давления может как возрастать, так и убывать, что, по-видимому, связано с различной ориентацией векторов намагниченности относительно поверхности труб.

Глава 6. МЕТОДЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ МАГНИТОГРАММ Предложен ряд методов извлечения информации о трубопроводе из магнитограмм: метод поиска посторонних ферромагнитных предметов, метод поиска кольцевых сварных швов, методы поиска участков с аномальными значениями намагниченности металла и участков с локальными неоднородностями намагниченности, основанные на решении обратной задачи магнитостатики для трубопроводов. Разработаны соответствующие алгоритмы и программное обеспечение для автоматизированной обработки результатов наземного магнитометрического контроля трубопроводов.

6.1. Причины формирования основных особенностей реальных магнитограмм Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили установить причины формирования основных особенностей магнитограмм реальных трубопроводов (рисунок 6.1).

Погрешности измерения горизонтальных компонент напряженности Посторонние Различия усредненной продольной ферромагнитные предметы намагниченности соседних труб Рисунок 6.1. Основные особенности реальных магнитограмм.

Установлено, что различия горизонтальных компонент напряженности магнитного поля в соседних точках измерения связаны с угловыми отклонениями магнитных осей датчиков от вертикали и оси трубопровода. Сравнительно узкие и резкие аномалии связаны с посторонними металлическими предметами, причем по ширине этих аномалий можно оценить глубину залегания посторонних предметов. Наконец, достаточно плавные изменения компонент магнитного поля, происходящие на участках, протяженность которых сравнима с характерной длиной трубы, связаны с различными комбинациями усредненной намагниченности соседних труб.

Таким образом, результаты измерения магнитного поля на поверхности грунта в точках, расположенных вдоль проекции оси трубопровода на дневную поверхность, содержат следующую информацию:

1. информация о наличии и глубине залегания посторонних ферромагнитных предметов;

2. информация о расположении некоторых кольцевых сварных швов;

3. информация об усредненной намагниченности труб.

Данная глава посвящена описанию алгоритмов и программного обеспечения, разработанных с целью извлечения из магнитограмм указанной информации.

6.2. Некоторые частные задачи и их решение 6.2.1. Учет магнитного поля Земли при проведении магнитометрических измерений на криволинейных (в плане) участках трубопроводов При проведении магнитометрических измерений с использованием комплекса «МАГ-01» требуется проводить измерение трех компонент напряженности магнитного поля Земли и вычитать эти значения из результатов измерений для определения собственного поля трубопровода. Если участок трубопровода, на котором выполняются магнитометрические измерения, не прямолинейный (в плане), то горизонтальные компоненты магнитного поля Земли изменяются в процессе перемещения прибора по участку (считается, что в каждой точке измерений прибор ориентируется по касательной к проекции оси трубопровода на поверхность грунта). Поэтому вычитание одних и тех же значений компонент поля Земли из результатов измерений во всех точках участка, что допустимо на прямолинейных участках, на криволинейных участках приведет к некорректному результату. В связи с этим возникает необходимость определения горизонтальных компонент напряженности магнитного поля Земли в каждой точке измерений на криволинейном участке.

Рассмотрим участок, представляющий собой (в плане) дугу окружности.

Пусть известна длина этой дуги L, а также результаты измерения горизонтальных компонент поля Земли в двух точках – в начале участка (HЗy1, HЗz1) и в конце участка (HЗy2, HЗz2). Необходимо найти горизонтальные компоненты поля Земли HЗy, HЗz в произвольной точке, расположенной на расстоянии l от начала участка (0 l L).

Введем следующие обозначения: R – радиус дуги окружности, и – углы, соответствующие дугам с длинами L и l, HЗyz – проекция вектора напряженности магнитного поля Земли на горизонтальную плоскость yz, 1 – угол между HЗyz и осью y1, 2 – угол между HЗyz и осью y2, – угол между HЗyz и осью y (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2. К расчету магнитного поля Земли на криволинейном участке.

Очевидно, что H Зy H Зy z cos, H Зz H Зy z sin. (6.1) Величину HЗyz можно определить, например, на основании результатов измерения магнитного поля Земли в начале участка:

H Зy z H Зy1 H Зz 1.

2 (6.2) Угол определяется соотношением 1. (6.3) Угол 1 можно определить на основании результатов измерения магнитного поля Земли в начале участка:

H 1 arcsin Зz1. (6.4) H Зyz Углы и связаны с длинами дуг L и l соотношениями L R, l R. (6.5) Следовательно, l l. (6.6) RL Угол можно выразить через углы 1 и 1 2. (6.7) Угол 2 можно определить на основании результатов измерения магнитного поля Земли в конце участка:

H 2 arcsin Зz2. (6.8) H Зyz Таким образом, окончательное выражение для угла можно записать в следующем виде l 1 (1 2 ). (6.9) L Итак, искомые величины HЗy и HЗz определяются соотношениями (6.1) с учетом (6.2), (6.9), (6.4), (6.8).

В качестве примера использования рассмотренного способа приведем графики измеренного поля, поля Земли и поля трубопровода для одного из криволинейных (в плане) участков трубопровода (рисунок 6.3).

а б в Рисунок 6.3. Графики измеренного поля (а), поля Земли (б) и поля трубопровода (в) для криволинейного (в плане) участка трубопровода.

6.2.2. Учет различия расстояния до трубопровода для разных точек измерения В реальных условиях глубина залегания трубопровода в разных точках измерений может существенно отличаться. До начала интерпретации магнитных аномалий необходимо каким-либо образом учесть различия глубин. Теоретически определить напряженность поля в нужных точках можно только в том случае, если известны источники поля, то есть задача пересчета, как и обратная задача магниторазведки, является принципиально неоднозначной. Однако если использовать какую-либо модель источника поля (трубопровода) и производить пересчет на основе этой модели, можно добиться некоторых полезных результатов. При этом не следует забывать, что модель, как правило, имеет ограничения и границы применимости.

В общем случае расстояния от оси трубы до точек измерения xi (i – номер точки измерения, i = 1, 2, …, n, n – количество точек измерения) различаются для разных точек измерения. Для более корректного сопоставления результатов измерения магнитного поля в разных точках будем использовать следующий способ. Вычислим средние значения расстояний xi:

1n xi.

x0 (6.10) n i Проведем приближенный расчет компонент напряженности магнитного поля Нij в точках с координатами (x0, yi, z = 0) на основании значений компонент напряженности магнитного поля в точках с координатами (xi, yi, z = 0). В разделе 3.4. показано, что зависимости компонент Hx и Hz от x при z = 0 приближенно могут быть описаны функциями вида Ax Az Hx Hz,, (6.11) x2 x где Ax и Az – постоянные. Что касается компоненты Hy, то ее, согласно материалам раздела 3.4, можно считать независящей от x. Тогда для определения компонент магнитного поля в точках с координатами (x0, yi, 0) можно использовать следующие выражения:

x H x ( x0, yi,0) H x ( xi, yi,0) i, (6.12) x H y ( x0, yi,0) H y ( xi, yi,0), (6.13) x H z ( x0, yi,0) H z ( xi, yi,0) i. (6.14) x 0 Результат применения этого способа представлен на рисунке 6.4.

Особенно полезен учет различия глубины заложения для разных точек измерения для участков со сложным рельефом.

а б в Рисунок 6.4. Графики глубины залегания оси трубопровода (а), поля трубопровода (б) и поля трубопровода, приведенного к средней глубине залегания оси (в).

6.3. Поиск посторонних ферромагнитных предметов Метод поиска посторонних ферромагнитных предметов основан на том, что ширина на полувысоте магнитных аномалий локальных источников сравнима с расстоянием от этого источника до точек измерения. Считается, что глубина заложения оси h и диаметр трубопровода D известны. Тогда, если локальный источник расположен на трубопроводе, то расстояние от него до точек измерений должно находиться в диапазоне от h – D/2 до h + D/2. Соответственно ширина аномалии на полувысоте должна находиться в том же диапазоне. Если ширина на полувысоте меньше h – D/2, то имеются основания предполагать, что данный источник связан не с трубопроводом, а с посторонним ферромагнитным предметом, расположенным в грунте между трубопроводом и точками измерения (рисунок 6.5). Для оценки ширины аномалий таких источников при h 1,5 м D 1,0 м шаг измерений вдоль оси трубопровода должен быть меньше, чем 0,5 м.

Рисунок 6.5. Метод поиска посторонних ферромагнитных предметов.

При обследовании с помощью прибора «МАГ-01» обычно используется шаг 1,0 м. При таком шаге измерений посторонние ферромагнитные предметы вызывают резкое изменение магнитного поля в одной из точек измерений по сравнению с соседними точками. Для автоматизированного определения таких особенностей предложен следующий простой способ. Для каждой точки измерений (с порядковым номером i) вычисляются следующие четыре величины:

H xi 1 H xi 2 H xi H xi 1 H xi 1 H xi H xi 2 H xi a2 a 1 a 1 a,,,. (6.15) yi 1 yi 2 yi yi 1 yi 1 yi yi 2 yi Задается пороговое значение at. Считается, что в окрестностях i-ой точки измерения имеется посторонний ферромагнитный предмет, если одновременно выполняются следующие условия:

1. Абсолютные значения a-1 и a+1 превышают порог at, при этом величины a- и a+1 имеют разные знаки.

2. Величины a-2 и a-1 имеют разные знаки, или a-2 отличается от a-1 более, чем на at/2.

3. Величины a+2 и a+1 имеют разные знаки, или a+2 отличается от a+1 более, чем на at/2.

Приведем пример работы предложенного алгоритма при пороговом значении at = 5 А/м2 (рисунок 6.6).

а б Рисунок 6.6. Пример работы алгоритма автоматизированного поиска посторонних ферромагнитных предметов. Графики зависимости продольного градиента трех компонент напряженности магнитного поля трубопровода от линейной координаты (а) и магнитограмма с указанием результатов поиска (б).

В точках с координатами 121 м и 141 м расположены посторонние ферромагнитные предметы.

Для оценки глубины залегания постороннего ферромагнитного предмета необходимо измерение магнитного поля над этим предметом с шагом ~ 0,1 м.

6.4. Поиск кольцевых сварных швов Анализ магнитограмм реальных трубопроводов показывает, что в ряде случаев наблюдается взаимосвязь между расположением экстремумов вертикальной компоненты напряженности магнитного поля трубопровода и линейными координатами кольцевых сварных швов (рисунки 5.1 – 5.3).

Проведенное в ходе работы моделирование полей протяженных цилиндрических источников (раздел 2.4) показало, что такие картины объясняются различными комбинациями усредненной намагниченности соседних труб. Известно, что в процессе изготовления трубы приобретают определенный уровень остаточной намагниченности [7]. При строительстве трубопровода вектора суммарных магнитных моментов соседних труб располагаются произвольным образом. В процессе эксплуатации намагниченность элементов трубопровода может изменяться, однако эти изменения, как показывает опыт, не приводят к исчезновению различия намагниченности соседних труб (раздел 5.4).

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. Как правило, эти границы соответствуют кольцевым сварным швам трубопровода.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили предложить метод поиска кольцевых сварных швов, основанный на автоматизированном определении координат локальных экстремумов вертикальной составляющей напряженности постоянного магнитного поля трубопровода Hx (рисунок 6.7). Если глубина заложения трубопровода в разных точках измерений отличается, то перед поиском экстремумов необходимо осуществить приведение результатов измерений магнитного поля к среднему значению глубины (раздел 6.2.2).

Рисунок 6.7. Метод поиска кольцевых сварных швов.

Для определения координат экстремумов участок зависимости Hx(y) (рисунок 6.8а) в окрестностях i-ой точки измерений аппроксимируется отрезком прямой Hx = Eiy + Gi. Коэффициент Ei при переменной y представляет собой значение усредненной производной Hx по координате y в i-ой точке. Для вычисления Ei используется выражение, известное по задачам линейной аппроксимации с использованием метода наименьших квадратов:

m m m ( 2m 1) H xi k yi k H xi k yi k k m k m, k m Ei (6.16) m m ( 2m 1) yi2k yi k k m k m где Hxi – значение вертикальной компоненты в i-ой точке измерений, yi – линейная координата i-ой 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 dHx/dy = 0, представляют собой точки локальных экстремумов Hx. (рисунок 6.8б). Для каждого экстремума может быть определена высота w (рисунок 6.8а).

Высота экстремумов определяется следующим образом. Пусть имеется зависимость y(x). Рассмотрим локальный экстремум 2 и соседние по отношению к нему локальные экстремумы 1 и 3 (рисунок 6.9). Очевидно, что если экстремум – максимум, то экстремумы 1 и 3 – минимумы. И наоборот, если экстремум 2 – минимум, то экстремумы 1 и 3 – минимумы. Проведем прямую, соединяющую точки 1 и 3, и определим координату y4 точки пересечения 4 этой прямой с вертикальной прямой x = x2.

а в б г Рисунок 6.8. К задаче определения положения кольцевых сварных швов.

Фрагмент магнитограммы участка трубопровода (а). Зависимость dHx/dy(y) (б).

Фрагмент магнитограммы с указанием возможного положения швов (прямоуголь ники, вытянутые в вертикальном направлении, высота прямоугольников пропорциональна абсолютному значению высоты экстремумов Hx(y)) (в).

Зависимость q(y) (г).

Разность координат y2 и y4 будем называть высотой w рассматриваемого экстремума 2:

w y2 y4. (6.17) Если рассматриваемый экстремум – максимум, то его высота положительна, если минимум – то его высота отрицательна. Единицы измерения высоты совпадают с единицами измерения величины y. В случае поиска экстремумов компонент напряженности магнитного поля высота экстремумов измеряется в А/м.

Рисунок 6.9. К определению высоты локального экстремума.

Будем считать, что координаты локальных экстремумов Hx представляют собой предполагаемые координаты кольцевых сварных швов (рисунок 6.8в). При этом следует учитывать, что из-за различий намагниченности соседних труб экстремумы могут смещаться в сторону от истинного положения швов (раздел 2.4.5). Чем больше абсолютное значение высоты экстремума, тем больше вероятность наличия кольцевого сварного шва в непосредственной близости от данного экстремума. Поэтому связанными со швами считаются только экстремумы, высота которых превышает заданное граничное значение wt.

Для повышения надежности прогноза положения швов требуется дополнительная информация о длинах труб на рассматриваемом участке.

Источником информации о длинах труб может служить проектная или эксплуатационная документация. Если длины и последовательность расположения труб на рассматриваемом участке известны, то вероятное положение кольцевых сварных швов определяется на основании анализа взаимного расположения всех экстремумов Hx на данном участке с учетом реальных расстояний между кольцевыми сварными швами. Предполагается, что истинная координата выбранного шва yи находится в интервале [y0 – d0, y0 + d0] (рисунок 6.8г). Поиск швов осуществляется в пределах указанного интервала.

Текущее положение выбранного шва характеризуется координатой y. При данной y для каждого шва производится поиск экстремумов, расстояние от которых до шва не превышает заданной величины ds (полуширина окна поиска). Если таких экстремумов несколько, то выбирается экстремум, находящийся на минимальном расстоянии от шва. Выбранные таким образом экстремумы для k-го шва характеризуются двумя числами – высотой wk и расстоянием до шва dk. Вводится понятие степени совпадения положения экстремумов Hx и кольцевых сварных швов q:

wk q. (6.18) 1 dk k Суммирование осуществляется по швам, в окрестностях которых обнаружены экстремумы. Если на расстоянии ds от шва экстремумов не имеется, то такой шов в суммировании не участвует.

Расчет q производится при изменении y в пределах заданного интервала с заданным шагом. Если зависимость q(y) имеет максимумы (рисунок 6.8г), то значения y, соответствующие этим максимумам, считаются наиболее вероятными координатами выбранного шва. Зная координату одного из швов, длины и последовательность расположения труб, легко определить координаты остальных швов.

Если ширина интервала поиска 2d0 превышает среднюю длину трубы и не имеется существенных нарушений периодичности расположения швов, то координаты швов будут определены с точностью до аддитивной постоянной, кратной средней длине трубы. Иначе говоря, по результатам расчетов можно сказать, что в точках с данными координатами расположены швы, но назвать номера этих швов нельзя (рисунок 6.10). Однозначное определение координат конкретных швов в этом случае не предусматривается.

Рисунок 6.10. Неоднозначность определения положения кольцевых сварных швов.

Таким образом, для решения задачи определения координат конкретных швов исходная точность привязки должна удовлетворять более жестким условиям, чем для определения только факта наличия швов без указания их номеров.

Разработанный метод позволяет осуществлять определение положения кольцевых сварных швов в автоматизированном режиме, что исключает влияние на результаты интерпретации магнитограмм человеческого фактора.

Соответствующий алгоритм поиска кольцевых сварных швов реализован в рамках разработанного программного обеспечения для визуализации и анализа результатов магнитометрических обследований трубопроводов (раздел 6.6).

В ходе работы проведена экспериментальная проверка предложенного метода поиска швов с целью оценки точности и достоверности поиска в двух случаях: без использования и при использовании данных о длинах и порядке расположения труб. Проверка проводилась на участках действующих трубопроводов, на которых производились магнитометрические измерения, а затем, после откапывания и снятия изоляции, определялось истинное положение швов. Характеристики этих участков представлены в таблице 6.1. Суммарная протяженность участков – 5000 м.

Сначала рассмотрим результаты проверки результатов поиска, который проводился без учета данных о длинах труб. В этом случае рассчитывалось расстояние b от каждого предполагаемого шва до ближайшего истинного шва (координаты которых известны). Строились распределения предполагаемых швов по величине расстояния до ближайшего реального шва. При этом в качестве предполагаемых швов рассматривались экстремумы вертикальной компоненты напряженности магнитного поля с абсолютным значением высоты, превышающим заданный порог (таблица 6.2, рисунок 6.11).

Таблица 6.1. Характеристики участков трубопроводов, на которых проводилась проверка метода поиска кольцевых сварных швов.

Наружный диаметр Средняя глубина Номер участка Длина участка, м трубопровода, мм заложения оси, м 1 720 1200 1, 2 1220 200 2, 3 1020 200 2, 4 1420 1700 1, 5 1420 1700 1, Таблица 6.2. Распределение предполагаемых швов по величине расстояния до ближайшего реального шва.

Номер Количество предполагаемых швов участка 0b1м 1мb2м 2мb3м 3мb4м 4мb5м всего b5м Граничное значение высоты экстремумов wt = 1 41 42 32 21 33 23 2 13 6 0 2 1 0 3 10 4 5 7 3 1 4 71 54 54 34 28 23 5 56 50 47 34 36 31 Все участки 191 156 138 98 101 78 Граничное значение высоты экстремумов wt = 1,0 sx 1 19 29 20 10 12 9 2 10 3 0 0 0 0 3 6 2 0 2 0 0 4 37 27 15 11 7 3 5 31 22 18 9 9 11 Все участки 103 83 53 32 28 23 Граничное значение высоты экстремумов wt = 2,0 sx 1 12 12 8 4 2 3 2 7 1 0 0 0 0 3 4 1 0 0 0 0 4 15 10 5 1 0 0 5 11 6 8 3 3 0 Все участки 49 30 21 8 5 3 Граничное значение высоты экстремумов wt = 3,0 sx 1 4 3 1 1 1 0 2 1 0 0 0 0 0 3 2 0 0 0 0 0 4 7 4 2 0 0 0 5 3 2 0 0 0 0 Все участки 17 9 3 1 1 0 Результаты статистической обработки свидетельствуют о том, что при wt = лишь в 25% случаев на расстоянии менее 1 м от произвольно выбранного предполагаемого кольцевого шва имеется реальный кольцевой шов. При повышении порогового значения количество случаев совпадения (с ошибкой менее 1 м) предполагаемых и реальных швов увеличивается и достигает 55% при wt = 3,0 sx., где sx – среднеквадратичное отклонение значений Hx на рассматриваемом участке измерений. Однако при этом уменьшается общее количество предполагаемых швов – с 762 при wt = 0 до 31 при wt = 3,0 sx.

а б в г Рисунок 6.11. Распределение предполагаемых швов по величине расстояния до ближайшего реального шва при wt = 0 (а), wt = 1,0 sx (б), wt = 2,0 sx (в), wt = 3,0 sx (г).

Для каждого из реальных швов определялся ближайший предполагаемый шов и рассчитывалось расстояние c до него. Строились распределения реальных швов по величине расстояния до ближайшего предполагаемого шва. При этом в качестве предполагаемых швов рассматривались экстремумы вертикальной компоненты напряженности магнитного поля с абсолютным значением высоты, превышающим заданный порог (таблица 6.3, рисунок 6.12).

Таблица 6.3. Распределение реальных швов по величине расстояния до ближайшего предполагаемого шва.

Номер Количество реальных швов участка 0c1м 1мc2м 2мc3м 3мc4м 4мc5м c5м не опр. всего Граничное значение высоты экстремумов wt = 1 38 36 14 3 5 3 7 2 13 4 0 0 0 0 1 3 10 4 1 2 0 0 1 4 69 42 25 2 4 1 8 5 55 37 31 12 6 1 9 Все участки 185 123 71 19 15 5 26 Граничное значение высоты экстремумов wt = 1,0 sx 1 19 27 13 4 3 4 36 2 10 3 0 0 0 0 5 3 6 2 0 1 0 0 9 4 37 27 15 5 3 1 63 5 31 22 17 7 6 4 64 Все участки 103 81 45 17 12 9 177 Граничное значение высоты экстремумов wt = 2,0 sx 1 12 12 7 3 1 1 70 2 7 1 0 0 0 0 10 3 4 1 0 0 0 0 13 4 15 10 5 1 0 0 120 5 11 6 8 3 2 0 121 Все участки 49 30 20 7 3 1 334 Граничное значение высоты экстремумов wt = 3,0 sx 1 4 3 1 1 1 0 96 2 1 0 0 0 0 0 17 3 2 0 0 0 0 0 16 4 7 4 2 0 0 0 138 5 3 2 0 0 0 0 146 Все участки 17 9 3 1 1 0 413 При wt = 0 для 42% швов на расстоянии менее 1 м от шва имеется предполагаемый шов. При увеличении wt эта величина снижается, зато увеличивается количество реальных швов, в окрестностях которых предполагаемые швы отсутствуют. При wt = 3,0 sx предполагаемые швы отсутствуют в окрестностях 93% реальных швов.

Таким образом, получено количественное подтверждение качественного вывода, который может быть сформулирован на основании визуального анализа магнитограмм: не каждый локальный экстремум Hx соответствует шву и не каждому шву соответствует локальный экстремум Hx. Поэтому если в качестве исходных данных использовать только магнитограмму, то прогноз положения швов не будет достаточно достоверным.

а б в г Рисунок 6.12. Распределение реальных швов по величине расстояния до ближайшего предполагаемого шва при wt = 0 (а), wt = 1,0 sx (б), wt = 2,0 sx (в), wt = 3,0 sx (г).

Проверка метода поиска швов с использованием данных о длинах и порядке расположения труб проводилась на 50-ти участках трубопроводов длиной 100 м каждый. Проводились расчеты координат швов для трех значений d0: 5, 15 и 30 м.

Расчетные значения координат кольцевых сварных швов сравнивались с истинными координатами швов. В таблице 6.4 в качестве примера приведены результаты сравнения расчетного и истинного положения кольцевых сварных швов для четырех стометровых участков трубопроводов. Такие же расчеты проводились и для остальных участков. В таблице 6.4 представлено истинное значение координаты выбранного шва y, предполагаемое значение координаты выбранного шва y0 и результаты расчетов – варианты значений координат выбранного шва yi (i – номер варианта, i = 1, 2, …, n, n – количество вариантов), разности расчетных и истинных координат выбранного шва yi = yi – y, а также соответствующие координатам yi значения степени совпадения qi швов и экстремумов вертикальной составляющей напряженности магнитного поля на участке измерений. Чем больше qi, тем лучше совпадение швов и экстремумов.

Для каждого из найденных значений yi рассчитывались три параметра: среднее piср, минимальное pimin и максимальное pimax расстояния между рассчитанными и истинными координатами швов в пределах участка измерений.

Таблица 6.4. Результаты проверки алгоритма поиска кольцевых сварных швов при известных длинах труб.

i при разных d0, м yi, м yi, м qi, отн. piср, м pimin, м pimax, м ед.

5 15 Участок 1. y = 55,1 м. y0 = 56,2 м.

1 32,3 -22,8 23,1 0,3 0,0 0, 1 2 43,6 -11,5 23,4 0,2 0,0 0, 1 2 3 54,7 -0,4 21,2 0,4 0,4 0, 3 4 65,8 10,7 21,8 0,7 0,4 1, 5 77,2 22,1 23,7 0,6 0,1 1, Участок 2. y = 51,7 м. y0 = 50,7 м.

1 28,9 -22,8 610,9 0,2 0,1 0, 1 2 40,1 -11,6 620,1 0,1 0,0 0, 1 2 3 51,6 -0,1 621,4 0,1 0,1 0, 3 4 63,2 11,5 619,7 0,1 0,0 0, 5 74,7 23,0 616,9 0,1 0,0 0, Участок 3. y = 49,4 м. y0 = 48,8 м.

1 26,0 -23,4 84,7 0,5 0,3 0, 1 2 37,5 -11,9 84,6 0,5 0,4 0, 1 2 3 48,8 -0,6 85,4 0,6 0,6 0, 3 4 60,2 10,8 83,2 0,6 0,3 0, 5 71,7 22,3 83,0 0,5 0,2 0, Участок 4. y = 1153,3 м. y0 = 1152,7 м.

1 1132,5 -20,8 246,1 1,8 1,5 2, 1 2 1143,8 -9,5 249,9 1,8 1,6 1, 1 2 3 1155,0 1,7 251,9 1,7 1,7 1, 3 4 1166,7 13,4 254,8 2,0 1,8 2, 5 1178,0 24,7 258,0 2,0 1,6 2, При увеличении интервала поиска швов, определяемого величиной d0, увеличивается количество найденных вариантов координат швов (первые три столбца таблицы 6.4).

На рисунке 6.13 представлены распределения участков по величине абсолютного значения разности расчетных и истинных координат швов при разных значениях d0. Если d0 = 5 м, то количество вариантов координат швов для большинства участков равно единице, то есть положение швов определяется однозначно. При этом для 52% участков ошибка определения положения швов не превышает 1 м.

а б в Рисунок 6.13. Распределение участков по величине абсолютного значения разности расчетных и истинных координат кольцевых сварных швов при d0 = 5 м (а), d0 = 15 м (б), d0 = 30 м (в).

Если d0 = 15 м, то количество вариантов координат швов для большинства участков равно трем, то есть положение швов однозначно не определяется. При выборе любого из этих вариантов для 58% участков ошибка определения положения швов не превышает 2 м. Если d0 = 30 м, то количество вариантов координат швов для большинства участков равно пяти, то есть положение швов однозначно не определяется. При выборе любого из этих вариантов для 52% участков ошибка определения положения швов не превышает 2 м.

На рисунке 6.14 представлены распределения вариантов найденных координат швов по величине разности расчетных и истинных координат. Эти распределения наглядно показывают, что при ширине интервала поиска, превышающей среднюю длину трубы, результат поиска швов неоднозначен. При выборе неправильного варианта возможна ошибка на целое число длин труб.

Таким образом, предложенный метод может быть использован для автоматизированного определения положения кольцевых сварных швов трубопроводов на основании результатов наземных магнитометрических обследований. Проведенная экспериментальная проверка способа на пятидесяти стометровых участках трубопроводов различного диаметра показала, что при ширине интервала поиска 10 м для 52% участков положение кольцевых сварных швов определяется с ошибкой менее 1 м. В то же время если ширина интервала поиска превышает длину трубы, и отсутствуют нарушения периодичности расположения швов, то задача определения положения конкретного шва однозначно не решается. В этом случае координаты швов определяются с точностью до аддитивной постоянной, кратной средней длине трубы.

Пригодность того или иного участка для поиска кольцевых сварных швов определяется взаимным расположением векторов намагниченности труб. Если на рассматриваемом участке не имеется характерных картин распределения напряженности магнитного поля, то результаты поиска швов могут быть недостаточно достоверными.

а б в Рисунок 6.14. Распределение рассчитанных вариантов координат кольцевых сварных швов по величине разности расчетных и истинных координат при d0 = м (а), d0 = 15 м (б), d0 = 30 м (в).

6.5. Комплексная обработка результатов магнитометрического контроля подземных трубопроводов Если известны координаты кольцевых сварных швов на рассматриваемом участке, то может быть произведен расчет усредненной намагниченности труб в соответствии с алгоритмами, представленными в главе 3. При этом будут получены абсолютные значения поперечных (по отношению к оси трубопровода) компонент усредненной намагниченности труб. Продольные компоненты намагниченности металла определяются с точностью до аддитивной постоянной, одинаковой для всех труб на рассматриваемом участке. Полученные значения поперечных компонент намагниченности и разности продольных компонент намагниченности соседних труб могут сравниваться для разных участков трубопровода – с разной глубиной залегания, разным диаметром, разной толщиной стенки.

Разработанные алгоритмы поиска посторонних предметов, определения координат кольцевых сварных швов, расчета усредненной намагниченности металла и вычисления погрешностей полевых магнитометрических измерений в комплексе могут быть использованы для поиска потенциально опасных участков подземных трубопроводов, в которых требуется проведение шурфований и диагностическое обследование с использованием методов неразрушающего контроля (рисунок 6.15). К потенциально опасным относятся участки, на которых обнаружены посторонние предметы, участки с локальными неоднородностями намагниченности, на которых абсолютные значения разности измеренного и аппроксимирующего полей H превышают величину погрешности измерения магнитного поля Hкр, участки, на которых абсолютные значения разности продольных компонент намагниченности соседних труб J превосходят критическое значение Jкр, которое определяется путем статистического анализа результатов расчетов намагниченности металла труб на участках трубопроводов, подлежащих диагностическому обследованию.

Рисунок 6.15. Последовательность комплексной обработки результатов магнитометрического контроля подземных трубопроводов.

Анализ расчетных значений намагниченности на рассмотренных в ходе работы участках показал, что в качестве критического может использоваться значение 2·104 А/м. Условие J Jкр выполнялось, например, на участках трубопроводов в районе их изгиба в профиле (в местности с горным рельефом).

Предположительно, такие значения связаны с высокими продольными механическими напряжениями, вызванными изгибом. Таким образом, по абсолютным значениям намагниченности в некоторых случаях может быть получена информация о техническом состоянии трубопровода.

Определение усредненной намагниченности труб может быть полезно для проведения исследований влияния напряженно-деформированного состояния трубопровода на его магнитные характеристики.

Имеются экспериментальные данные о том, что в постоянном магнитном поле изменяется скорость коррозии. Расчет усредненной намагниченности труб может позволить определить участки (как правило, на границах труб) в которых имеется магнитное поле. Таким образом, расчет намагниченности может быть полезен для обнаружения участков, более предрасположенных к коррозии.

6.6. Программное обеспечение для обработки магнитограмм В ходе работы создано специализированное программное обеспечение для проведения теоретических исследований и для обработки результатов полевых магнитометрических измерений. В рамках этого программного обеспечения реализованы предложенные по результатам работы алгоритмы интерпретации магнитограмм.

Программное обеспечение позволяет выполнять следующие основные операции:

1. Моделирование магнитного поля трубопровода, участки которого имеют заданную намагниченность.

2. Прием результатов измерений с прибора, ввод дополнительной информации и структурированное сохранение данных о проведенных магнитометрических обследованиях.

3. Аппроксимация результатов измерений полем модели трубопровода в ручном и автоматическом режиме (расчет усредненной намагниченности металла труб).

4. Расчет погрешностей измерения магнитного поля трубопровода при заданных угловых отклонениях датчиков и погрешности определения координат точек измерения относительно оси трубопровода.

5. Автоматический поиск резких магнитных аномалий (посторонних металлических предметов).

6. Автоматическое определение наиболее вероятного положения кольцевых сварных швов.

7. Расчеты статистических характеристик взаимного положения истинных и предполагаемых кольцевых сварных швов.

8. Визуализация результатов магнитометрических измерений и результатов расчетов.

Кроме перечисленных операций, программное обеспечение позволяет решать ряд вспомогательных задач:

1. Учет различия глубины заложения оси трубопровода в точках измерения магнитного поля.

2. Элементарная статистическая обработка результатов измерений (вычисление средних значений и стандартных отклонений результатов измерения глубины и трех компонент магнитного поля трубопровода).

3. Определение границ участков, на которых отклонения компонент напряженности от среднего значения превышают заданные величины.

Изображения главного окна программного обеспечения в режимах моделирования и аппроксимации измеренного поля представлены на рисунках 6.16 и 6.17 соответственно.

После получения с прибора результатов измерений, включающих данные о трех компонентах напряженности магнитного поля Земли, глубине заложения оси трубопровода и трех компонентах напряженности магнитного поля в точках измерения, предусмотрена возможность ввода и сохранения дополнительной информации: наименования участка измерений, диаметра и толщины стенки трубопровода, привязок на местности, координат участков, исключаемых из рассмотрения в связи с наличием магнитных помех (ферромагнитные предметы, железобетонные плиты и т. п.), расположение которых известно во время проведения обследования. Кроме того, имеется возможность ввода и сохранения длин и порядка расположения труб на рассматриваемом участке, если такая информация известна.

Рисунок 6.16. Главное окно программного обеспечения в режиме моделирования.

Рисунок 6.17. Главное окно программного обеспечения в режиме аппроксимации.

В режиме моделирования предусмотрено создание модели трубопровода и расчет трех компонент напряженности магнитного поля, создаваемого данной моделью в точках с заданными координатами, в том числе и в точках измерения.

В режиме аппроксимации в ручном или автоматическом режиме производится определение намагниченности и положения источников, создающих в точках измерения поле, наиболее близкое к измеренному полю.

Предусмотрен расчет отдельно приборных погрешностей, погрешностей, связанных с заданными угловыми отклонениями датчиков, погрешностей, связанных с неточностью определения координат точек измерения относительно трубопровода, а также суммарных погрешностей измерения компонент напряженности магнитного поля трубопровода.

С целью наглядного представления результатов измерений и результатов расчетов предусмотрено отображение следующих диаграмм:

1. Зависимость глубины заложения оси трубопровода от линейной координаты.

2. Зависимости трех компонент напряженности магнитного поля Земли от линейной координаты.

3. Зависимости трех компонент напряженности измеренного магнитного поля от линейной координаты.

4. Зависимости трех компонент напряженности магнитного поля трубопровода от линейной координаты.

5. Зависимости трех компонент напряженности магнитного поля трубопровода с учетом различия глубины от линейной координаты.

6. Зависимость продольного градиента трех компонент напряженности магнитного поля трубопровода с учетом различия глубины от линейной координаты.

7. Зависимости трех компонент намагниченности источников от линейной координаты.

Перечисленные диаграммы могут отображаться в главном окне программы или в отдельных окнах. На диаграммах может отображаться следующая информация:

1. Привязки.

2. Исключаемые участки.


3. Границы участков, на которых компоненты напряженности магнитного поля превышают по абсолютной величине заданные пороговые значения.

4. Результаты поиска посторонних ферромагнитных предметов.

5. Результаты поиска экстремумов вертикальной компоненты напряженности магнитного поля.

6. Истинное положение кольцевых сварных швов, их номера и другие указанные данные о трубах.

7. Результаты определения возможного положения кольцевых сварных швов и их предполагаемые номера.

На основе разработанного программного обеспечения, предназначенного, в основном, для исследовательских целей, выпущена упрощенная версия, в которой отсутствует ряд избыточных функций. Эта версия реализована в качестве внешнего программного обеспечения для магнитометрического комплекса, который разрабатывается в ОАО «Гипрогазцентр», и ориентирована на задачи обработки результатов магнитометрических измерений и извлечение из этих результатов полезной информации в соответствии с алгоритмами, предложенными в данной работе.

6.7. Обобщение результатов главы 1. Показано, что на основании результатов измерения постоянного магнитного поля трубопровода может быть получена информация о наличии и глубине залегания посторонних ферромагнитных предметов, проведен поиск отдельных кольцевых сварных швов, определена усредненная намагниченность труб.

2. Предложен метод поиска посторонних ферромагнитных предметов, основанный на том, что ширина на полувысоте магнитных аномалий локального источника сравнима с расстоянием от этого источника до точек измерения.

3. Разработан метод поиска кольцевых сварных швов при отсутствии и при наличии информации о длинах труб на рассматриваемом участке трубопровода.

Проведен поиск положения кольцевых сварных швов с учетом данных о длинах труб на пятидесяти стометровых участках трубопроводов различного диаметра.

Установлено, что при ширине интервала поиска 10 м положение кольцевых сварных швов определяется однозначно, причем ошибка определения для 52% участков не превышает 1 м. Если ширина интервала поиска превышает длину трубы, то результат поиска швов неоднозначен, координаты швов определяются с точностью до аддитивной постоянной, кратной средней длине трубы.

Пригодность того или иного участка для поиска кольцевых сварных швов определяется взаимным расположением векторов намагниченности труб. Если на рассматриваемом участке не имеется характерных картин распределения напряженности магнитного поля, то результаты поиска швов могут быть недостаточно достоверными.

4. Предложена методика определения усредненной намагниченности металла труб. На основе этой методики реализован метод поиска участков трубопроводов с аномальными изменениями намагниченности металла и метод поиска локальных неоднородностей намагниченности. Проведен анализ величины усредненной намагниченности металла действующих трубопроводов.

Установлено, что для 95% труб на рассмотренных в ходе работы участках значения намагниченности не выходили за пределы диапазона ± 104 А/м.

Разработаны алгоритмы, позволяющие осуществлять реализацию 5.

предложенных методов поиска посторонних ферромагнитных предметов и кольцевых сварных швов, а также расчет усредненной намагниченности металла труб в автоматизированном режиме. Алгоритмы реализованы в рамках разработанного программного обеспечения для обработки результатов магнитометрических обследований трубопроводов.

ВЫВОДЫ 1. На основании теоретического исследования магнитного поля локальных и протяженных участков трубопровода установлено, что основные особенности распределения постоянного магнитного поля подземного трубопровода на поверхности грунта объясняются различными комбинациями усредненной намагниченности соседних труб.

2. Разработана методика расчета усредненной намагниченности труб на основании результатов наземных магнитометрических измерений, позволяющая локализовать участки трубопроводов с аномальными изменениями намагниченности металла.

3. Предложен метод расчета погрешностей измерения компонент напряженности магнитного поля подземного трубопровода и проведена оценка их величины. Установлено, что для достижения абсолютных погрешностей измерения компонент напряженности постоянного магнитного поля трубопровода, не превышающих 1 А/м, требуется измерение углов отклонений магнитных осей датчиков от вертикали и от оси трубопровода с погрешностью менее 1, а также определение координат точек измерения относительно трубопровода с погрешностью менее 0,1 м.

4. Проведены экспериментальные исследования влияния конструктивных особенностей, дефектов и механических напряжений на магнитное поле трубопровода. Обнаружена взаимосвязь между величиной изменения магнитного поля при изменении внутреннего давления и типом труб. Среднеквадратичное значение изменения вертикальной компоненты напряженности магнитного поля при изменении избыточного внутреннего давления от 6,3 МПа до нуля составило 1,52 А/м на участках, состоящих из одношовных труб, 2,71 А/м на участках, состоящих из спиралешовных труб, 3,61 А/м на участках, состоящих из двухшовных труб.

5. Разработан метод определения положения кольцевых сварных швов подземных трубопроводов. Проведена экспериментальная проверка метода на пятидесяти стометровых участках действующих трубопроводов. Установлено, что если известна информация о длинах труб, то при ширине интервала поиска менее 10 м положение кольцевых сварных швов на участках измерения определяется однозначно, при этом ошибка определения для 52% участков не превышает 1 м.

6. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение для автоматизированной обработки результатов дистанционного магнитометрического контроля подземных трубопроводов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Тамм, И.Е. Основы теории электричества / И.Е. Тамм. – М.: Наука.

[1].

Главная редакция физико-математической литературы, 1989. – 504 с.

Вонсовский, С.В. Магнетизм / С.В. Вонсовский. – М.: Наука. Главная [2].

редакция физико-математической литературы, 1971. – 1032 с.

Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. Справочник [3].

геофизика / Под ред. Н.Б. Дортман. – М.: Недра, 1984. – 455 с.

Стейси, Ф. Физика Земли / Ф. Стейси. – М.: Мир, 1972. – 342 с.

[4].

Магниторазведка. Справочник геофизика / Под ред. В.Е. Никитского и [5].

Ю.С. Глебовского. – М.: Недра, 1990. – 470 с.

Сивухин, Д.В. Общий курс физики. Учебное пособие. Т. III. Электричество [6].

/ Д.В. Сивухин. – М.: МФТИ, 2004. – 656 с.

Крапивский, Е.И. Дистанционная магнитометрия газонефтепроводов / Е.И.

[7].

Крапивский, В.О. Некучаев. – Ухта: УГТУ, 2011. – 142 с.

Акулов, Н.С. Ферромагнетизм / Н.С. Акулов. – М.-Л.: Государственное [8].

издательство технико-теоретической литературы, 1939. – 188 с.

Вонсовский, С.В. Ферромагнетизм / С.В. Вонсовский, Я.С. Шур. – М.-Л.:

[9].

Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1948. – 817 с.

Яновский, Б.М. Земной магнетизм. Т. 2. Теоретические основы [10].

магнитометрического метода исследования земной коры и геомагнитные измерения / Б.М. Яновский. – Л.: Издательство Ленинградского университета, 1963. – 462 с.

Миков, Б.Д. Гравиразведка и магниторазведка при поисках объектов [11].

трубочной формы / Б.Д. Миков. – М.: Недра, 1985. – 92 с.

Гордин, В.М. Очерки по истории геомагнитных измерений / В.М. Гордин.

[12].

– М.: ИФЗ РАН, 2004. – 162 с.

Франтов, Г.С. Геофизика в археологии / Г.С. Франтов, А.А. Пинкевич. – [13].

Л.: Недра, 1966. – 212 с.

Модин, И.Н. Электроразведка в технической и археологической геофизике [14].

: автореф. дис. … д-ра техн. наук : 25.00.10 / Модин Игорь Николаевич. – М., 2010. – 48 с.

Звежинский, С.С. Магнитометрические феррозондовые градиентометры [15].

для поиска взрывоопасных предметов / С.С. Звежинский, И.В. Парфенцев // Спецтехника и связь. – 2009. – № 1. – С. 16 – 29.

Щербаков, Г.Н. Выбор электромагнитного метода зондирования для [16].

поиска объектов в толще укрывающих сред / Г.Н. Щербаков, М.А.

Анцелевич, Д.Н. Удинцев // Специальная техника. – 2005. – №1. – С. 1 – 9.

Breiner, S. Application Manual for portable magnetometers / S. Breiner. – USA, [17].

San Jose: Geometrics, 1973. – 58 p.

Блох, Ю.И. Обнаружение и разделение гравитационных и магнитных [18].

аномалий / Ю.И. Блох. – М.: МГГА, 1995. – 80 с.

Блох, Ю.И. Количественная интерпретация гравитационных и магнитных [19].

аномалий / Ю.И. Блох. – М.: МГГА, 1998. – 88 с.

Конценебин, Ю.П. Интерпретация магнитных аномалий / Ю.П.

[20].

Конценебин, Е.Н. Волкова. – Саратов: Научная книга, 2006. – 74 с.

Бесконтактный измеритель тока в подземных трубопроводах : пат. [21].

Рос. Федерация : МПК7 G01V3/11, G01R19/00 / Вититнев О.Ю., Даниленко С.А., Камышев С.А., Москалева М.Б., Кривдин А.Ю., Лисин В.Н., Пужайло А.Ф., Спиридович Е.А. ;

заявитель и патентообладатель ОАО «Гипрогазцентр». – № 2000108337/28 ;

заявл. 06.04.2000 ;

опубл.

27.12.2001.

Система бесконтактного измерения тока в подземных трубопроводах и [22].

определения глубины их залегания : пат. 2246742 Рос. Федерация : МПК G01V3/11 / Вититнев О.Ю., Зуев С.Н., Камышев С.А., Кривдин А.Ю., Лисин В.Н., Москалева М.Б., Пужайло А.Ф., Спиридович Е.А., Шугаев В.Г. ;

заявитель и патентообладатель ОАО «Гипрогазцентр». – № 2003133068/28 ;

заявл. 11.11.2003 ;

опубл. 20.02.2005.

Генератор специальных сигналов : пат. 2267805 Рос. Федерация : МПК [23].

G06F1/02 / Вититнев О.Ю., Зуев С.Н., Камышев С.А., Кривдин А.Ю., Лисин В.Н., Москалева М.Б., Пужайло А.Ф., Спиридович Е.А., Шугаев В.Г. ;

заявитель и патентообладатель ОАО «Гипрогазцентр». – № 2004115681/09 ;


заявл. 24.05.2004 ;

опубл. 10.01.2006.

Кормильцев, В.В. Методы моделирования геофизических полей / В.В.

[24].

Кормильцев, А.Н. Ратушняк, В.Е. Петряев. – Екатеринбург: УГГГА, 2000.

– 50 с.

Геоэкологическое обследование предприятий нефтяной промышленности / [25].

Под ред. В.А. Шевнина, И.Н. Модина. – М.: Руссо, 1999. – 511 с.

Карпов, Р.Г. Метод анализа и обработки данных для устройства [26].

трёхмерной магнитной локации : автореф. дис. … канд. техн. наук :

05.13.01 / Карпов Руслан Геннадиевич. – М., 2009. – 25 с.

Григорашвили, Ю.Е. Локатор источников слабых магнитных полей / Ю.Е.

[27].

Григорашвили, Р.Г. Карпов, А.В. Бухлин // Приборы и системы.

Управление, контроль, диагностика. – 2006. – № 9. – С. 21 – 25.

Карпов, Р.Г. Алгоритмическая, программная и аппаратная реализация [28].

системы магнитной локации скрытых объектов / Р.Г. Карпов // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2009. – № 3. – С. 53 – 60.

Григорашвили, Ю.Е. Метод локации источников слабых магнитных полей [29].

/ Ю.Е. Григорашвили, Р.Г. Карпов, А.М.Степанов // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2006. – № 2. – С. 37 – 41.

Шур, М.Л. Расчет поля поверхностного дефекта в нелинейной [30].

ферромагнитной среде / М.Л. Шур, Р.В. Загидулин, В.Е. Щербинин // Дефектоскопия. – 1987. – №2. – С. 3 – 9.

Мужицкий, В.Ф. Модель поверхностного дефекта и расчет топографии его [31].

магнитного поля / В.Ф. Мужицкий // Дефектоскопия. – 1987. – № 3. – С. – 30.

Загидулин, Р.В. Оценка величины остаточного магнитного поля внутри [32].

трубопровода после контроля магнитным дефектоскопом / Р.В. Загидулин, В.Ф. Мужицкий // Дефектоскопия. – 2003. – № 7. – С. 65 – 69.

Загидулин, Р.В. Динамическая модель дефекта сплошности при [33].

нормальном намагничивания ферромагнитного изделия.

Магнитостатическое поле дефекта сплошности конечной протяженности / Р.В. Загидулин, В.Ф. Мужицкий, Д.А. Исаев // Дефектоскопия. – 2006. – № 10. – С. 17 – 23.

Загидулин, Р.В. Распознавание дефектов сплошности в ферромагнитных [34].

изделиях : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.11.13 / Загидулин Ринат Васикович. – Уфа, 2001. – 46 с.

Ферстер, Ф. Неразрушающий контроль методом магнитных полей [35].

рассеяния. Теоретические и экспериментальные основы выявления поверхностных дефектов конечной и бесконечной глубины / Ф. Ферстер // Дефектоскопия. – 1982. – № 11. – С. 3 – 25.

Кротов, Л.Н. Моделирование обратной геометрической задачи [36].

магнитостатики в магнитном контроле : дис. … д-ра физ.-мат. наук :

05.13.18 / Кротов Лев Николаевич. – Пермь, 2004. – 246 с.

Белов, К.П. Упругие, тепловые и электрические явления в [37].

ферромагнитных металлах / К.П. Белов. – М.-Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1951. – 256 с.

Гинзбург, В.Б. Магнитоупругие датчики / В.Б. Гинзбург. – М.: Энергия, [38].

1970. – 72 с.

Бахарев, М.С. Разработка методов и средств измерения механических [39].

напряжений на основе необратимых и квазиобратимых магнитоупругих явлений : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.11.13 / Бахарев Михаил Самойлович. – Тюмень, 2004. – 45 с.

Кулак, С.М. Разработка магнитоупругого метода контроля напряжённо [40].

деформированного состояния подземных трубопроводов : автореф. дис. … канд. техн. наук : 25.00.19 / Кулак Сергей Михайлович. – Тюмень, 2007. – 16 с.

Новиков, В.Ф. Закономерности магнитоупругого изменения локальной [41].

остаточной намагниченности сталей / В.Ф. Новиков, В.Ф. Дягилев, М.С.

Бахарев, В.В. Нассонов, В.В. Прилуцкий // Заводская лаборатория.

Диагностика материалов. – 2006. – Т.72. – № 6.– С. 34 – 37.

Магнитный способ определения осевых механических напряжений сложно [42].

нагруженного магнетика : пат. 2326356 Рос. Федерация : МПК G01L1/12 / Кулак С.М., Новиков В.Ф. ;

заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет». – № 2006142118/28 ;

заявл. 28.11.2006 ;

опубл. 10.06.2008.

Способ определения механических напряжений в конструкциях из [43].

ферромагнитных материалов : пат. 2274840 Рос. Федерация : МПК G01L1/12 / Бахарев М.С., Новиков В.Ф., Дягилев В.Ф., Кулак С.М. ;

заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет». – № 2004132739/28 ;

заявл. 10.11.2004 ;

опубл.

20.04.2006.

Способ контроля механических напряжений трубопроводов : пат. [44].

Рос. Федерация : МПК7 G01L1/12 / Крылов Г.В., Болотов А.А., Новиков В.Ф., Быков В.Ф. ;

заявитель и патентообладатель ООО «ТюменНИИгипрогаз». – № 2003104548/28 ;

заявл. 14.02.2003 ;

опубл.

27.12.2004.

[45]. Jiles, D.C. Review of magnetic methods for nondestructive evaluation (Part 2) / D.C. Jiles // NDT International. – 1990. – V. 23. – №. 2. – P. 83 – 92.

[46]. Atherton, D.L. Detection of anomalous stresses in gas pipelines by magnetometer survey (invited) / D.L. Atherton, A. Teitsma // J. Appl. Phys.

1982. – № 11 (53). – P. 8130 – 8135.

[47]. Atherton, D.L. Stress induced magnetization changes of steel pipes. Laboratory tests / D.L. Atherton, L. Coathup, D.C. Jiles, L. Longo, C. Welbourn, A.

Teitsma // Magnetics, IEEE Transactions. – 1983. – V. 19. – № 4. – P. 1564 – 1568.

[48]. Atherton, D.L. Stress-induced magnetization changes of steel pipes. Laboratory tests. Part II / D.L. Atherton, C. Welbourn, D.C. Jiles, L. Reynolds, J. Scott Thomas // Magnetics, IEEE Transactions. – 1984. – V. 20. – № 6. – P. 2129 – 2136.

[49]. Atherton, D.L. Effect of stress on magnetization and magnetostriction in pipeline steel / D.L. Atherton, J.A. Szpunar // Magnetics, IEEE Transactions. – 1986. – V. 22. – № 5. – P. 514 – 516.

[50]. Sowerbutts, W.T.C. The use of geophysical methods to locate joints in underground metal pipelines / W.T.C. Sowerbutts // Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology. – 1988. – V. 21. – № 3. – P. 273 – 281.

Горбаш, В.Г. Неразрушающий контроль в промышленности. Магнитный [51].

контроль / В.Г. Горбаш, М.Н. Делендик, П.Н. Павленко // Неразрушающий контроль и диагностика. – 2011. – № 2. С. 48 – 63.

Велиюлин, И.И. Повышение эффективности ремонта магистральных [52].

газопроводов: концепция, методы, технические средства : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 25.00.19 / Велиюлин Ибрагим Ибрагимович. – М., 2007. – 47 с.

Способ прогнозирования местоположения течей в трубопроводах : пат.

[53].

2062394 Рос. Федерация : МПК6 F17D5/02 / Белов Е.М. ;

заявитель и патентообладатель АО «Черногорнефть». – № 93030278/06 ;

заявл.

01.06.1993 ;

опубл. 20.06.1996.

Способ контроля и обнаружения дефектов на трубопроводах из [54].

ферромагнитных материалов : пат. 2294482 Рос. Федерация : МПК F17D5/02, G01N27/82 / Сабирзянов Т.Г., Сабирзянов М.Т., Мухаметшин Р.Р. ;

патентообладатели Сабирзянов Т.Г., Сабирзянов М.Т., Мухаметшин Р.Р. – № 2005132032/06 ;

заявл. 18.10.2005 ;

опубл. 27.02.2007.

Способ обнаружения дефектов внутрипромысловых трубопроводов : пат.

[55].

2301941 Рос. Федерация : МПК F17D5/02 / Валеев М.Х., Лаптев А.А., Галлямов И.И., Галлямов А.И., Надршин Р.Ф. ;

заявитель и патентообладатель ОАО «Татнефть». – № 2006101137/06 ;

заявл.

12.01.2006 ;

опубл. 27.06.2007.

Способ обнаружения дефектов трубопровода и несанкционированных [56].

врезок в трубопровод и устройство для его осуществления : пат. Рос. Федерация : МПК F17D5/02 / Абдулаев А.А., Фаизова Л.Х., Кудряшов Ю.Г. ;

патентообладатель Абдулаев А.А. – № 2008123471/06 ;

заявл.

09.06.2008 ;

опубл. 20.01.2010.

Григорашвили, Ю.Е. Использование технологии магнитной локации при [57].

определении коррозионной защищенности магистральных трубопроводов / Ю.Е. Григорашвили, Ю.В. Стицей, В.В. Иваненков // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2009. – № 4. С. 29 – 35.

Григорашвили, Ю.Е. Технология дистанционной магнитной локации для [58].

оценки состояния изоляционного покрытия трубопроводов / Ю.Е.

Григорашвили, Ю.В. Стицей, В.В. Иваненков, К.М. Гумеров // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2007. – № 5. – С. 3 – 5.

Горошевский, В.П. Обзор новых магнитных методов неразрушающего [59].

контроля / В.П. Горошевский, С.С. Камаева, И.С. Колесников // Территория Нефтегаз. – 2005. – № 4.

Воробьев, Я.В. Использование ферромагнитных свойств металла для [60].

диагностирования технического состояния и прогнозирования ресурса стальных трубопроводов / Я.В. Воробьев, Н.И. Волгина, Л.А.

Хуснутдинов, С.С. Камаева // Технология металлов. – 2010. – №1. – С. 46 – 49.

Горошевский, В.П. Расчет безопасного давления и пеpиода безаваpийной [61].

работы тpубопpоводов по pезультатам магнитной томогpафии / В.П.

Горошевский, С.С. Камаева, Н.И. Волгина // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2010. – № 4. – С. 15 – 18.

Воробьев, Я.В. Влияние механических напряжений на магнитное поле [62].

рассеяния ферромагнитного трубопровода / Я.В. Воробьев, Н.И. Волгина, В.П. Горошевский // Технология металлов. – 2012. – № 6. – С. 18 – 24.

Инструкция по диагностике технического состояния трубопроводов [63].

бесконтактным магнитометрическим методом : РД 102-008-2002. – М.: АО «ВНИИСТ», 2003. – 17 с.

Инструкция по диагностированию технического состояния подземных [64].

стальных газопроводов : РД 12-411-01. – М.: Федеральный горный и промышленный надзор России, 2001. – 49 с.

Способ бесконтактного выявления местоположения и характера дефектов [65].

металлических сооружений и устройство для его осуществления : пат.

2264617 Рос. Федерация : МПК7 G01N27/82, G01V3/08 / Горошевский В.П., Камаева С.С., Колесников И.С. ;

патентообладатели Горошевский В.П., Камаева С.С., Колесников И.С. – № 2001113748/28 ;

заявл. 23.05. ;

опубл. 20.11.2005.

Кулеев, В.Г. Экспериментальное изучение полей рассеяния упруго- и [66].

пластически изогнутых труб в поле Земли / В.Г. Кулеев, Л.В. Атангулова, В.В. Лопатин // Дефектоскопия. – 2002. – № 10. – С. 48 – 61.

Кулеев, В.Г. Поле рассеяния от дефектной области при намагничивании [67].

ферромагнитных труб поперечным магнитным полем / В.Г. Кулеев, А.А.

Дубов, В.В. Лопатин // Контроль. Диагностика. – 2002. – № 12. – С. 45 – 51.

Кулеев, В.Г. Механизм связи параметра контроля в методе магнитной [68].

памяти металла с упругими изгибающими напряжениями в стальных трубах / В.Г. Кулеев, В.В. Лопатин // Контроль. Диагностика. – 2005. – № 2. – С. 56 – 63.

Дубов, А.А. Оценка остаточного ресурса газонефтепроводов на основе [69].

современных методов технической диагностики / А.А. Дубов, А.М.

Гнеушев, И.И. Велиюлин // Газовая промышленность. – 2005. – № 2. – С.

76 – 78.

Дубов, А.А. Контроль и оценка ресурса протяженных участков [70].

газопроводов / А.А. Дубов, В.А. Маркелов, В.Д. Котов, Ю.И. Усенко // Газовая промышленность. – 2006. – № 8. – С. 46 – 48.

Дубов, А.А. Метод МПМ и сканирующие устройства для экспресс [71].

контроля газопроводов / А.А. Дубов, М.Ю. Евдокимов, А.В. Павлов // Газовая промышленность. – 2007. – № 12. – С. 79 – 81.

Дубов, А.А. Контроль за напряженно-деформированным состоянием [72].

газопроводов с использованием различных методов / А.А. Дубов, Е.А.

Демин, А.И. Миляев, О.А. Стеклов Безопасность труда в // промышленности. – 2002. – № 2. – С. 9 – 13.

Дубов, А.А. Бесконтактная диагностика газонефтепроводов с [73].

использованием магнитометрических измерителей концентрации напряжений / А.А. Дубов, Ал.А. Дубов // Газовая промышленность. – 2009.

– № 12. – С. 48 – 51.

Дубов, А.А. Контроль напряженно-деформированного состояния [74].

газопроводов при оценке их ресурса / А.А. Дубов Газовая // промышленность. – 2011. – № 4. – С. 41 – 43.

Дубов, А.А. Контроль напряженно-деформированного состояния [75].

магистральных газопроводов – недостающее звено в оценке их надежности / А.А. Дубов // Газовая промышленность. – 2013. – № 2. – С. 51 – 54.

Коннов, В.В. Комплексная дистанционная диагностика подземных [76].

газопроводов / В.В. Коннов // Территория NDT. – 2013. – № 2. – С. 42 – 54.

Коннов, В.В. Средства комплексной дистанционной диагностики [77].

подземных газопроводов / В.В. Коннов // Контроль. Диагностика. – 2013. – № 3. – С. 68 – 70.

Приборный комплекс для бесконтактной диагностики технического [78].

состояния подземных трубопроводов М-1 : пат. на полезную модель № 88453 Рос. Федерация : МПК G01N27/00 / Коннов В.В. ;

патентообладатель ЗАО НПЦ «Молния». – № 2009129375/22 ;

заявл. 30.07.2009 ;

опубл.

10.11.2009.

Способ диагностики технического состояния подземных трубопроводов :

[79].

пат. 2453760 Рос. Федерация : МПК F17D5/00 / Аверкиев В.В., Антонов И.К., Елисеев А.А., Нестеров В.В., Семенов В.В., Филиппов О.В., Фогель А.Д. ;

патентообладатель ОАО «Газпромнефть». – № 2009148562/06 ;

заявл. 18.12.2009 ;

опубл. 20.06.2012.

Устройство бесконтактного магнитометрического контроля состояния [80].

металла трубопровода : пат. 2306554 Рос. Федерация : МПК G01N27/72 / Пужайло А.Ф., Кривдин А.Ю., Вититнев О.Ю., Москалева М.Б., Шугаев В.Г., Спиридович Е.А., Запевалов Д.Н., Бутусов Д.С. ;

заявитель и патентообладатель ОАО «Гипрогазцентр». – № 2006108285/28 ;

заявл.

16.03.2006 ;

опубл. 20.09.2007.

Устройство бесконтактного магнитометрического контроля состояния [81].

металла трубопровода : пат. 2460068 Рос. Федерация : МПК G01N27/72 / Пужайло А.Ф., Кривдин А.Ю., Вититнев О.Ю., Кривдин Р.А., Спиридович Е.А., Марянин В.В., Шаров О.Б. ;

заявитель и патентообладатель ОАО «Гипрогазцентр». – № 2011111866/28;

заявл. 29.03.2011 ;

опубл.

27.08.2012.

Методика оценки фактического положения и состояния подземных [82].

трубопроводов : ВРД 39-1.10-026-2001. – М.: ВНИИГАЗ, 2001. – 105 с.

Семевский, Р.Б. Специальная магнитометрия / Р.Б. Семевский, В.В.

[83].

Аверкиев, В.А. Яроцкий. – СПб.: Наука, 2002. – 228 с.

Говорков, В.А. Электрические и магнитные поля / В.А. Говорков. – М.-Л.:

[84].

Госэнергоиздат, 1960. – 463 с.

Денисов, А.М. Введение в теорию обратных задач / А.М. Денисов. – М.:

[85].

МГУ, 1994. – 208 с.

Тихонов, А.Н. Методы решения некорректных задач / А.Н. Тихонов, В.Я.

[86].

Арсенин. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. – 285 с.

Сизиков, В.С. Устойчивые методы обработки результатов измерений / В.С.

[87].

Сизиков. – СПб.: СпецЛит, 1999. – 240 с.

Бакушинский, А.Б. Некорректные задачи. Численные методы и [88].

приложения / А.Б. Бакушинский, А.В. Гончарский. – М.: МГУ, 1989. – с.

Кабанихин, С.И. Обратные и некорректные задачи / С.И. Кабанихин. – [89].

Новосибирск: Сибирское научное издательство, 2009. – 457 с.

Васин, В.В. Некорректные задачи с априорной информацией / В.В. Васин, [90].

А.Л. Агеев. – Екатеринбург: УИФ «Наука», 1993. – 263 с.

Фаддеев, М.А. Элементарная обработка результатов эксперимента / [91].

М.А.Фаддеев. – Нижний Новгород: ННГУ, 2004. – 120 с.

Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся [92].

втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. – М.: Наука, 1980. – 976 с.

Александров, Ю.В. Ресурсные испытания металла длительно [93].

эксплуатируемых трубопроводов / Ю.В. Александров, А.С. Кузьбожев, Р.В. Агиней. – СПб.: Недра, 2011. – 304 с.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ [А1]. Пужайло, А.Ф. Оценка точности измерения компонент магнитного поля при магнитометрических обследованиях подземных трубопроводов с поверхности грунта / А.Ф. Пужайло, С.С. Гуськов, С.В. Савченков, В.В.

Мусонов, Р.В. Агиней // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2012. – № 4. – С. 28 – 32.

[А2]. Савченков, С.В. Экспериментальные исследования изменения магнитного поля трубопровода в зонах поверхностных дефектов / С.В. Савченков, В.В.

Мусонов, С.С. Гуськов // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2012. – № 5. – С. 38 – 42.

[А3]. Агиней, Р.В. Моделирование магнитных аномалий при проведении магнитометрического контроля трубопроводов с поверхности грунта / Р.В.

Агиней, С.С. Гуськов, В.В. Мусонов // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2013. – № 1. – С. 40 – 45.

[А4]. Гуськов, С.С. Локализация кольцевых сварных швов трубопроводов на основании результатов наземных магнитометрических обследований / С.С.

Гуськов, Р.В. Агиней, Е.А. Спиридович, В.В. Мусонов // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2013. – № 4. – С. 24 – 27.

[А5]. Гуськов, С.С. Способ дистанционного поиска кольцевых сварных швов подземных трубопроводов / С.С. Гуськов, Е.А. Спиридович, В.В. Мусонов, Р.В. Агиней, Р.А. Садртдинов // Газовая промышленность. – 2013. – № 10.

– С. 22 – 25.

[А6]. Гуськов, С.С. Численные расчеты магнитного поля трубопровода с заданной намагниченностью / С.С. Гуськов // IV научно-практическая молодежная конференция «Новые технологии в газовой отрасли: опыт и преемственность». Тезисы докладов. – М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2012. – С.

60.

[А7]. Гуськов, С.С. Теоретические и экспериментальные исследования, направленные на повышение достоверности интерпретации результатов дистанционного магнитометрического обследования трубопроводов / С.С.

Гуськов // XIV международная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2013». Материалы конференции. – Ухта: УГТУ, 2013. – С. 179 – 182.

[А8]. Гуськов, С.С. Разработка методов интерпретации результатов дистанционного магнитометрического обследования трубопроводов / С.С.

Гуськов // Научно-практическая конференция «Актуальные вопросы проектирования объектов добычи и транспорта газа». Материалы конференции. – Нижний Новгород: ОАО «Гипрогазцентр», 2013. – С. 13 – 14.

[А9]. Гуськов, С.С. Обработка и анализ результатов дистанционного магнитометрического обследования трубопроводов / С.С. Гуськов // Юбилейная десятая всероссийская конференция «Новые технологии в газовой промышленности». Тезисы докладов. – М.: РГУ нефти и газа им.

И.М. Губкина, 2013. – С. 18.

[А10]. Гуськов, С.С. Использование результатов дистанционных магнитометрических обследований трубопроводов для определения положения кольцевых сварных швов / С.С. Гуськов, Е.А. Спиридович, В.В.

Мусонов // международная научно-техническая конференция V «Газотранспортные системы: настоящее и будущее». Тезисы докладов. – М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2013. – С. 127.

[А11]. Гуськов, С.С. Особенности изменения магнитного поля на поверхности грунта при изменении внутреннего давления в подземном трубопроводе / С.С. Гуськов, В.В. Мусонов, С.В. Савченков // IX международная учебно научно-практическая конференция «Трубопроводный транспорт – 2013».

Материалы конференции. – Уфа: УГНТУ, 2013. – С. 49 – 51.

[А12]. Гуськов, С.С. Экспериментальная проверка дистанционного магнитометрического метода поиска кольцевых сварных швов подземных трубопроводов / С.С. Гуськов // V международная молодежная научно практическая конференция «Новые технологии в газовой отрасли: опыт и преемственность». Тезисы докладов. – М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2013. – С.

72.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.