Совершенствование методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций магистральных трубопроводов

Макаров, Павел Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Совершенствование методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций магистральных трубопроводов
ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций магистральных трубопроводов"

УДК 622.692.4

На правах рукописи

МАКАРОВ ПАВЕЛ СЕРГЕЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Специальность 25.00.19 - Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов, баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа 2007

003162633

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУЛ «ИПТЭР»), г Уфа

Научный руководитель

- доктор технических наук Султанов Марат Хатмуллинович

Официальные оппоненты:

-доктор технических наук, профессор Азметов Хасан Ахметзиевич

- кандидат технических наук, доцент Худяков Михаил Александрович

Ведущая организация

- ЗАО «Нефтемонтаждиагностика» (г. Уфа)

Защита диссертации состоится «16» ноября 2007 г в II30 часов на заседании диссертационного совета Д 222 002.01 при ГУЛ «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу 450055, г. Уфа, пр Октября, 144/3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУЛ «ИПТЭР» Автореферат разослан «15» октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук <1—Л П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В соответствии с правилами технической эксплуатации магистральных трубопроводов до оценки технического состояния трубопровода предварительно выявляют дефектные участки, дают оценку напряженно-деформированного состояния (НДС) металла и степени опасности разрушения.

Опасность разрушения трубопровода из-за перенапряжения металла конструкции может возникнуть и в результате действия неучтенных нагрузок, в частности воздействия оползневых участков, нарушения проектных решений или ошибок в проекте (например, дополнительное к проектному искривление участка трубопровода в вертикальной или горизонтальной плоскости вплоть до образования гофров и др.).

В последние годы большой интерес проявляется к косвенным магнитным методам контроля НДС стальных конструкций, которые основаны на тесной корреляции магнитных и механических параметров металлов. Разработанные методы и технические средства измерения механических напряжений металла по магнитным диагностическим параметрам обладают рядом преимуществ, важных для ранней диагностики напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопроводов (труб, тройников, сварных соединений и т.д.). Это неразрушающее действие операции контроля, достаточно высокая производительность контроля в полевых условиях, возможность дистанционного контроля с мониторингом напряженно-деформированного состояния трубопровода в процессе эксплуатации

Между тем, в настоящее время отсутствуют соответствующие технологические решения и регламенты магнитного контроля напряженно-деформированного состояния металла и методика расчетной оценки работоспособности потенциально опасных участков трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

В ряде случаев контроль напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопроводов производится с применением технических средств для регистрации магнитных шумов, магнитной анизотропии металла, коэрцитивной силы и магнитной памяти металла.

Разработанным методам и существующим техническим средствам магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопроводов присущ ряд недостатков: однозначность показаний индикаторов механических напряжений по магнитным шумам и магнитной анизотропии металла лишь в области упругой деформации материала и неопределенность показаний в области его пластической деформации; значительная погрешность (в среднем около 30 %) определения величины механических напряжений в металле при упругих и упругопластических деформациях в условиях практического применения структуроскопов для измерения коэрцитивной силы; необходимость меры сравнения; отсутствие технологических регламентов контроля НДС элементов конструкций трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам. Все это снижает эффективность косвенного магнитного контроля НДС элементов конструкций трубопроводов.

Поэтому в настоящее время остается актуальной проблема контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций магистральных трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

Работа выполнена в соответствии с тематическими планами важнейших научно-исследовательских и технологических работ ОАО «АК «Транснефтепродукт» и ГУЛ «ИГГГЭР», которые формировались по федеральной целевой программе «Энергоэффективная экономика» (на 2002-2005 гг. и до 2010 г), утвержденной правительством Российской Федерации.

Цель диссертационной работы - совершенствование методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций магистральных трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

Основные задачи работы:

1. анализ и обобщение современного состояния магнитного контроля НДС и оценки работоспособности элементов конструкций трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам;

2. теоретические и экспериментальные исследования зависимости магнитных диагностических параметров металла от величины внешних механических напряжений при упругих и пластических деформациях,

3. разработка комбинированных методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния на основе многопараметрового подхода, ориентированных на обеспечение достоверности контроля и снижение погрешности измерений;

4. разработка методики и технологического регламента контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

Методы решения поставленных задач

При проведении исследований применялись магнитные и электромагнитные методы неразрушающего контроля стальных изделий, методы теории физики магнитных явлений и ферромагнетизма, квалиметрии и расчета на прочность и устойчивость магистральных трубопроводов.

Научная новизна

1. Установлена линейная закономерность снижения величины напряженности поля остаточной намагниченности металла трубопроводов при повышении механических напряжений в области упругой деформации. При переходе в область пластической деформации металла снижение ве-

личины напряженности поля остаточной намагниченности замедляется, а затем прекращается.

Предложена эмпирическая формула расчета уровня напряженности поля остаточной намагниченности в зависимости от механического напряжения в области упругой деформации металла.

2. Разработан многопараметровый метод контроля напряженно-деформированного состояния металла на основе использования и комплек-сирования совокупности магнитных диагностических параметров (величин магнитных шумов, магнитной анизотропии, коэрцитивной силы и напряженности поля остаточной намагниченности металла), позволяющий обеспечить достоверность контроля и уменьшить относительную погрешность измерений более чем в два раза по сравнению с однопараметровым методом.

Установлены оптимальное количество и виды магнитных диагностических параметров, необходимых для реализации многопараметрового метода контроля напряженно-деформированного состояния металла.

3. Разработана структура измерительно-диагностического комплекса на базе технических средств магнитного контроля, реализующая многопараметровый подход; предложено программное обеспечение магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопроводов.

4. Разработаны методика и регламент многопараметрового магнитного контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций нефтепродуктопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

На защиту выносятся результаты научных исследований по совершенствованию методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопроводов путем использования нового измерительно-диагностического комплекса, построенного на комбинированных методах экспериментального магнитного

контроля и расчетной оценки работоспособности стальных конструкций по магнитным диагностическим параметрам.

Практическая значимость и реализация результатов работы Предложенные комбинированные методы магнитного контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций трубопроводов позволяют обеспечить достоверность контроля и не менее чем в два раза уменьшить относительную погрешность измерений напряженно-деформированного состояния по сравнению с однопараметровыми методами без увеличения точности измерительных средств магнитного контроля.

Предлагаемые методическое обеспечение и технологический регламент контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций нефтепродуктопроводов по магнитным диагностическим параметрам на основе многопараметрового подхода обеспечивают практическую реализацию ранней диагностики потенциально опасных участков и предупреждения аварийных ситуаций.

По результатам научных исследований разработан нормативно-методический документ по определению работоспособного состояния участков нефтепродуктопроводов по магнитным диагностическим параметрам, утвержденный ОАО «АК «Транснефтепродукт», который внедрен в ОАО «Уралтранснефтепродукт» и ОАО «Сибтранснефтепродукт» Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на Совещании главных инженеров ОАО «АК «Транснефтепродукт» (г. Москва, 12 мая 2006 г.); научно-практической конференции в рамках XIV Международной специализированной выставки «Газ Нефть. Технологии - 2006» (г Уфа, 23-25 мая 2006 г ), XIV Международной конференции и выставке «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики» (Украина, г Ялта, 16-20 октября 2006 г.), студенческой научно-практической конференции по физике (БашГУ, г Уфа, 28 апреля 2006 г).

Публикации

Основное содержание диссертации опубликовано в 8 работах.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 104 наименования, 3 приложений. Она содержит 117 страниц машинописного текста, 13 таблиц и 31 рисунок

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведено обоснование актуальности темы диссертации, сформулированы цель работы и задачи исследования, отражена научная новизна, изложены сведения об апробации и показана практическая ценность работы.

В первой главе выполнен анализ современного состояния проблемы контроля НДС и оценки работоспособности элементов стальных конструкций трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам. Установлена необходимость проведения теоретических и экспериментальных исследований зависимости магнитных диагностических параметров металла от величины внешних механических напряжений при упругих и пластических деформациях и разработки комбинированных методов магнитного контроля НДС на основе многопараметрового подхода, ориентированных на повышение точности контроля и достоверности оценки работоспособности элементов конструкций трубопроводов. Показана необходимость разработки методики и технологического регламента контроля НДС и оценки работоспособности элементов конструкции трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

Во второй главе приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований зависимости магнитных диагностических параметров от величины механических напряжений при упругих и пластических деформациях металла

Экспериментально получены зависимости магнитных параметров трубных сталей марок 17ГС, СтЗ, СтЮ, 14ХГС (коэрцитивной силы Ц, анизотропии магнитной проницаемости или магнитных шумов металла и, напряженности поля остаточной намагниченности металла Н) от величины механических напряжений а в металле трубопровода (доверительная вероятность полученных данных равна 0,75). С ростом величины напряжений коэрцитивная сила металла линейно возрастает в упругой и пластической областях деформации. Такая линейная зависимость Нс= Да) на примере стали марки 17ГС приведена на рисунке 1

При увеличении напряжений в металле трубы до предела текучести величина магнитного шума металла или величина анизотропии магнитной проницаемости монотонно увеличивается, затем достигает максимума. Далее она монотонно уменьшается с ростом механического напряжения (рисунок 2)

При упругой деформации металла напряженность поля остаточной намагниченности металла монотонно уменьшается и описывается линейным законом. В области пластической деформации металла трубы снижение величины напряженности поля остаточной намагниченности замедляетея, затем прекращается (рисунок 3) Предложена эмпирическая формула расчета уровня напряженности поля остаточной намагниченности в зависимости от механического напряжения в области упругой деформации металла, которая имеет следующий вид

где к, = Мг° / Не0 ; Ц. (о), мТл - напряженность поля остаточной намагниченности стального изделия при механическом напряжении металла о, МПа, Ц0 - напряженность поля остаточной намагниченности стального изделия в ненапряженном состоянии, Мг°, А/см, ЦД А/см - соответственно остаточная намагниченность и коэрцитивная сила металла в ненапряженном состоянии;

(1)

X« - магнитострикция насыщения металла, которая характеризует способность металла к изменению линейных размеров при намагничивании.

Численные расчеты коэффициентов парной корреляции показали, что рассмотренные магнитные параметры металла обладают относительно слабой взаимной корреляцией, поэтому их совместное использование является целесообразным с точки зрения однозначности интерпретации НДС в пластической области деформации металла и обеспечения высокой точности оценки НДС металла нефтепродуктопровода.

Н,, А/см

■у-

. /"■i

--i -

О 100 200 300 400 500 о.МПа

Рисунок 1 - Зависимость

коэрцитивной силы металла от напряжения в образцах трубной стали 17ГС

Г L. J

L— ¡ 1-- 1 1т jj-

--[

О 150 300 450 ООО 750

Рисунок 2 - Зависимость величины магнитной анизотропии от механического напряжения в образцах трубной стали 17ГС

Н„ мТл

100 200 300 400

ст, МПа

150 300 450 600 ч.МП»

Рисунок 3 - Зависимость напряженности поля остаточной намагниченности от напряжения в образцах трубной стали 17ГС

Рисунок 4 - Зависимость величины магнитного шума от величины напряжения в образцах трубной стали 17ГС

Оценка величины механического напряжения металла нефтепродук-топровода на основе отдельных магнитных параметров (на основе эмпирических зависимостей, приведенных на рисунках 1- 4) имеет существенную относительную погрешность. Например, при определении величины напряжения металла на основе измеренной с инструментальной погрешностью величины коэрцитивной силы относительная погрешность оценки механического напряжения металла находится в пределах от 23 до 37 %.

При этом, как показали результаты обработки экспериментальных данных, невозможно обеспечить достоверность контроля из-за неоднозначности определения области деформации на основе измеренных значений (с инструментальной погрешностью) магнитных шумов или магнитной анизотропии металла. Для них относительная погрешность достигает 35 % и выше в упругой области деформации металла

Исследование количества информации 1(Х) (в экспоненциальных единицах) о напряженном состоянии металла методами теории информации показало, что увеличение количества измеряемых диагностических параметров N неаддитивно увеличивает количество полезной информации о НДС металла трубы (рисунок 5).

1(Х),э е

О Е

е = 10 %

- 1070 -20% -20%

I и

О Л----'---- - - - -1

0 12 3 4

4 N

Рисунок 5 - Зависимость количества информации о НДС металла от количества магнитных параметров (е - погрешность измерения магнитных параметров)

Показано, что увеличение количества информации о НДС металла трубопровода происходит при увеличении количества измеренных диагностических параметров от 1 до 3, далее рост их количества приводит к существенно меньшему росту количества информации о механическом напряжении металла, то есть было установлено, что использование более трех диагностических параметров для оценки НДС элементов конструкции нефтепродуктопроводов является нецелесообразным

Предложен многопараметровый метод контроля НДС металла трубопровода, где принято значение НДС указывать точкой в признаковом пространстве с координатами Xi, Х2, Х3 (где X,, Х2 , Х3 - значения измеренных магнитных параметров металла Например, X] — величина коэрцитивной силы металла Не, Х2 - величина магнитного шума металла U, Хз -напряженность поля остаточной намагниченности металла Нг)

Механическое напряжение металла трубопровода определяется на основе сравнения измеренных магнитных параметров с признаками обучающей выборки для данной марки стали путем измерения расстояния от экспериментально полученной точки с координатами Хь Х2, Хз до точки расположения каждого объекта обучающей выборки Состояние объекта обучающей выборки, которая имеет наименьшее расстояние от измеренной точки, будет соответствовать НДС металла трубопровода-

ст = ст,, если L (ст, ст,) = min} L (ст, ст,), (2)

где i Ф j = 1, 2, ..., m, m - количество дискретных напряженных состояний металла, о - значение механического напряжения участка трубопровода, ст, - напряжение i - ого состояния металла трубопровода, L - расстояние между точками в признаковом пространстве.

Расстояние между объектами в признаковом пространстве определяется по следующей формуле в метрике Эвклида.

где Ь„ - расстояние между 1-ым и ]-ым объектами в признаковом пространстве, Х|Ь ХЛк - признаки классификации ¡-ого и .¡-ого напряженно-деформированного состояния металла (значения магнитных параметров металла) соответственно.

Однако из-за существенного различия абсолютных величин магнитных параметров металла в формуле (3) магнитные параметры с большими значениями подавляют магнитные параметры с малыми значениями, что приводит к снижению достоверности оценки НДС металла трубопровода.

В связи с этим расстояние между объектами в признаковом пространстве измерялось в метрике Камберра, в которой исключен эффект подавления магнитных параметров с малыми значениями:

4 к = 1

Х1к

(4)

На основе численных расчетов с использованием формулы (4) установлено, что относительная погрешность измерений магнитного параметра, характеризующего механическое напряжение металла в области упругой деформации, составляет в среднем 35 % для коэрцитивной силы и магнитного шума металла и не более 14 % для поля остаточной намагниченности (с учетом инструментальной погрешности измерения). Эти данные согласуются с экспериментальными данными лабораторных и стендовых испытаний приборов контроля НДС стальных трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

При использовании совокупности двух магнитных параметров (например Х1Х2 , Х2Х3 или Х|Х3), наряду с повышением точности оценки НДС металла трубопровода, также исключается неоднозначность интерпретации измеренных значений магнитных шумов металла

На основе результатов исследований установлено, что относительная погрешность оценки величины механического напряжения металла, определенная по величинам коэрцитивной силы Ц и магнитных шумов и, составляет около 20 % (за исключением начальной части кривой механиче-

ского нагружения металла) и не превышает 15 % при совместном использовании коэрцитивной силы Ц и напряженности поля остаточной намагниченности металла Нг.

Наиболее точные результаты контроля НДС металла трубопровода получаются при совместном использовании таких магнитных параметров как коэрцитивная сила Не и напряженность поля остаточной намагниченности Нг, а также величины магнитных шумов металла и и напряженности поля остаточной намагниченности Н,, которые наименее коррелированы между собой. В таблице 1 (столбцы 2, 3, 4) приведены относительные погрешности оценки механического напряжения металла при попарном использовании магнитных параметров.

Таблица 1 - Относительная погрешность оценки механического напряжения металла при совместном использовании магнитных параметров

ст, МПа 8„(Не,и),% 50(Не,Н,.),% 5а(и, Нг), % б^НсДЛЩ,0/«

0 - - 0 -

50 35,0 -9,1 -8,8 -4,4

150 13,0 -2,3 -2,3 -1,3

200 7,9 -2,6 -2,56 -1,6

300 -8,7 -2,3 -2,1 -1,8

400 -9,0 -2,5 -2,2 -0,9

При использовании совокупности трех магнитных параметров (измеренных с инструментальной погрешностью) происходит существенное снижение относительной погрешности оценки НДС металла, которая не превышает 5 %, что показано в таблице 1 По сравнению с данными, полученными для двух совместных магнитных параметров металла, относительная погрешность оценки механического напряжения металла уменьшилась почти в два раза (в таблице 1 параметр 8а(Ыс,и,Нг) означает относительную погрешность оценки механического напряжения металла при совместном использовании трех магнитных параметров).

При трехкратном увеличении относительной погрешности измерения величины магнитных параметров металла е относительная погрешность оценки величины механического напряжения 80, определенная на основе совокупности трех измеренных магнитных параметров, не превышает 12 % (рисунок 6), что указывает на значительную устойчивость внешним возмущениям получаемых значений НДС металла нефтепродук-топровода с использованием многопараметрового метода

8а, %

О Е 2е ЗЕ

Рисунок 6 - Зависимость погрешности оценки механического напряжения металла от погрешности измерения магнитных параметров

Разработана структурная схема измерительно-диагностического комплекса, реализующего многопараметровый метод оценки НДС элементов конструкции трубопровода. В состав комплекса включены следующие технические средства магнитного контроля: магнитошумовой прибор «ПИОН-01» (или прибор ИНИ-1Ц для измерения магнитной анизотропии металла), магнитный структуроскоп типа КРМ-Ц для измерения коэрцитивной силы металла и прибор, реализующий метод измерения напряженности поля остаточной намагниченности (магнитометр дефектоскопический типа МФ-23ИМ или МХ-10). В техническом исполнении измерительно-диагностический комплекс для оценки НДС металла элементов конструкции трубопровода представляет собой единый переносной модуль с автономным питанием. В состав измерительно-диагностического комплекса входит персональная микроЭВМ со специальным программным

обеспечением, позволяющая оперативно проанализировать измеренные магнитные параметры металла трубопровода, определить область деформации (упругая или упругопластическая), оценить НДС и запас работоспособности контролируемого участка трубопровода на текущий момент времени

В третьей главе рассматриваются результаты лабораторных и стендовых испытаний нового измерительно-диагностического комплекса для контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопровода на специально изготовленных контрольных образцах из трубных сталей, а также приведены результаты исследования напряженно-деформированного состояния кольцевого сварного шва трубопровода, выполненного электродуговой сваркой

Образцы для контроля НДС металла трубопровода представляли собой отрезки труб из стали 17Г1С. На внешней поверхности трубы была сделана наплавка металла путем электродуговой сварки с применением электрода типа Э-09Х1МФ марки ТМЛ-3 Образцы труб отличались различным напряженно-деформированным состоянием металла, которое создавалось при различных режимах наплавки металла на образец трубы с последующей вибрационной обработкой зон наплавки металла (рисунок 7).

Исследования на образцах труб показывают существенное влияние остаточной намагниченности металла на величину магнитных шумов Вследствие этого оценка НДС металла трубы получается сильно заниженной (на 30. 50 % меньше истинного значения). Для исключения этого фактора рекомендуется последовательность операций по измерению величины напряжения металла трубы, при которой измерение величины магнитных шумов металла следует проводить до появления магнитного пятна, образующегося после контроля поверхности металла трубы магнитным структуроскопом, и после измерения поля остаточной намагниченности

а - труба, б - область наплавки металла Рисунок 7 - Точки контроля НДС поверхности трубы с наплавкой металла

-№1 -№2 -№3 -№4

Рисунок 8 - Изменение

коэрцитивной силы в контрольных точках образца трубы

Рисунок 9 - Изменение поля

остаточной намагниченности в контрольных точках образца трубы

По величине коэрцитивной силы металла трубы, измеренной магнитным структуроскопом КРМ-Ц в зонах концентрации напряжений металла, и по величине напряженности поля остаточной намагниченности, измеренной магнитометром МХ-10, установлены величины НДС металла образцов труб Показания приборов КРМ-Ц и МХ-10 полностью согласуются между собой (рисунки 8,9). Неоднозначность зависимости величины магнитных шумов металла от величины напряжения проявляется в том, что наибольшие показания магнитошумового прибора «ПИОН-01» соответствуют контрольным точкам на образцах труб, где, по показаниям пре-

дыдущих магнитных приборов контроля, не существуют места концентрации механических напряжений в металле.

В контрольных точках 6, 7, находящихся в области пластической деформации металла, показания магнитошумового прибора «ПИОН-01» имеют наименьшие значения, при этом такие же значения соответствуют контрольным точкам 1, 2, которые находятся в области упругой деформации металла Измерения магнитных шумов с помощью магнитошумового прибора «ПИОН-01» на образцах труб показали, что по ним нельзя однозначно определить действительное напряженно-деформированное состояние металла трубы.

При совместном анализе показаний магнитошумового прибора «ПИОН-01» или магнитометра МХ-10 в составе измерительно-диагностического комплекса неоднозначность в интерпретации показаний магнитошумового прибора устраняется В этом случае наибольшие значения показаний магнитошумового прибора «ГОЮН-01» соответствуют области упругой деформации металла, а меньшие значения в точках 1, 2 и 6, 7 — области упругопластической деформации металла образцов труб.

Для исследования напряженного состояния сварного шва и околошовной зоны трубопровода были использованы контрольные образцы труб из стали 09Г2С с кольцевым электросварным швом. На основе результатов радиографического контроля с помощью портативного рентгеновского аппарата «Сарма-01» было установлено, что в сварных швах контрольных образцов имелись внутренние дефекты в виде скопления пор и шлаковых включений Была также проведена толщинометрия сварных швов с помощью электромагнитно-акустического толщиномера ЭМАТ-100, позволяющего измерить толщину металла при неровностях поверхности высотой до 2 мм

В случае контроля НДС сварного шва трубы для снижения погрешности измерений из-за неровностей поверхности было решено использовать адаптируемые наконечники преобразователя магнитного структуро-скопа Они были изготовлены на основе пластичной массы с определенной

концентрацией ферромагнитных частиц для снижения магнитного сопротивления воздушного зазора между преобразователем и поверхностью сварного шва трубы Оптимальная плотность ферромагнитных частиц в липкой мастике определялась на основе экспериментальных исследований влияния воздушного зазора.

Результаты исследований магнитных параметров металла контрольных образцов показали, что концентраторы механических напряжений, возникшие в корне сварного шва (из-за наличия дефектов сплошности, из-за остывания сварного шва с высоким градиентом температуры и тп.), оказывают значительное влияние и на металл околошовной области трубы, поэтому их можно обнаружить также по магнитным измерениям в околошовной области трубы (рисунки 10-12).

Рисунок 10 - Распределение коэрцитивной силы вдоль сварного шва и околошовной зоны трубы

Н, мТл

Рисунок 11 - Распределение напряженности поля остаточной намагниченности вдоль сварного шва и околошовной зоны трубы

и ив

Рисунок 12 - Изменение уровня магнитных шумов металла вдоль сварного шва и околошовной зоны трубы

В области сварного шва и околошовной зоны стальной трубы наблюдается рост величин коэрцитивной силы и напряженности поля остаточной намагниченности металла, при этом, несмотря на различную локальность измерения этих магнитных параметров, результаты контроля НДС трубы хорошо согласуются между собой (рисунки 10, 11). Для магнитных шумов металла сварного шва и околошовной зоны трубы установлено, что в зависимости от уровня НДС могут наблюдаться как увеличение, так и уменьшение величины выходного магнитошумового сигнала

На рисунке 12 показано распределение уровня магнитных шумов металла вдоль сварного шва и околошовной зоны образца трубы, где имеются области упругопластической деформации металла На основе зависимости коэрцитивной силы металла от напряженного состояния (рисунок 1) было установлено, что в точках х = 9 .12 см (рисунки 10-12) механическое напряжение металла о ~ 320 МПа, что превышает предел текучести от (для стали 09Г2С от = 310 МПа), то есть НДС металла трубы соответствует началу области упругопластической деформации металла нефтепродукто-провода

Таким образом, в области сварного шва и околошовной зоны трубы с повышенным НДС (соответствующей области упругопластической деформации металла) показание магнитошумового прибора имеет наименьшее значение, что может быть ошибочно интерпретировано как малый уровень НДС металла данного участка сварного шва

При рассмотрении результатов измерения магнитных шумов металла вдоль сварного шва и околошовной зоны трубы (рисунок 12) совместно с результатами измерения коэрцитивной силы и напряженности поля остаточной намагниченности металла (рисунки 10, 11) ошибочная интерпретация исключается, так как становится ясным, что металл сварного шва в зоне с х = 9.. .12 см от точки отсчета находится в области упругопластиче-ской деформации, а соседние зоны - в области упругой деформации.

Четвертая глава посвящена исследованию особенностей технологии контроля НДС элементов конструкций нефтепродуктопроводов при комплексировании совокупности магнитных диагностических параметров

Предложено методическое обеспечение и разработан технологический регламент контроля, устанавливающий порядок и последовательность выполнения необходимых мероприятий для проведения контроля НДС и оценки работоспособности элементов конструкций нефтепродукто-провода по магнитным диагностическим параметрам, структурная схема которого приведена на рисунке 13. Согласно этой методике анализ измеренной совокупности магнитных диагностических признаков формально разделяется на два этапа: определение области деформации металла (упругая или упругопластическая) и оценка механического напряжения.

Для определения области деформации металла комплексируются два магнитных метода, магнитные параметры которых слабо коррелируют друг с другом (рисунок 13), при этом измеренные на контролируемом участке нефтепродуктопровода величины магнитных диагностических параметров сравниваются со значениями магнитных параметров, соответствующих базовому (допустимому) значению механического напряжения.

Для оценки работоспособности элементов конструкций нефтепродуктопровода по результатам магнитного контроля НДС предложен дифференциальный метод оценки уровня НДС, основанный на сравнении фактического значения НДС с базовым (допустимым) значением

1 - магнитошумовой метод (или метод магнитной анизотропии),

2 - коэрцитиметрический метод,

3 — метод остаточной намагниченности металла

Рисунок 13 - Структурная схема магнитного контроля НДС и оценки

работоспособности элементов конструкций нефтепродуктопровода по магнитным диагностическим параметрам

Для обработки результатов контроля НДС локального участка нефтепродуктопровода предлагается применять картограммы распределения НДС, где графически отображаются измеренные величины механических напряжений в точках контроля, мера изменений и ее доверительный интервал, а также переделы допусков механических напряжений

Основные выводы и рекомендации

1. Установлена линейная закономерность снижения величины напряженности поля остаточной намагниченности углеродистых и низколегированных сталей магистральных трубопроводов при повышении механических напряжений в области упругой деформации. При переходе в область пластической деформации металла снижение величины напряженности поля остаточной намагниченности замедляется, затем прекращается. Разработана методика оценки величины механического напряжения по напряженности поля остаточной намагниченности металла, необходимая для реализации многопараметрового метода магнитного контроля, ориентированного на повышение качества магнитного контроля напряженно-деформированного состояния металла, а именно на обеспечение достоверности контроля и снижение погрешности измерений.

2. Разработан многопараметровый метод контроля напряженно-деформированного состояния металла трубопровода по магнитным шумам, магнитной анизотропии, коэрцитивной силе и напряженности поля остаточной намагниченности, который позволяет устранять неоднозначность результатов измерений магнитных шумов и магнитной анизотропии в области упругопластической деформации металла

3. Доказано, что контроль напряженно-деформированного состояния металла труб с использованием разработанного многопараметрового метода магнитного контроля приводит к уменьшению погрешности измерений по сравнению с однопараметровым методом более чем в два раза и обеспечивает достоверность результатов магнитного контроля НДС элементов конструкций трубопроводов.

ченности металла, ориентированные на повышение точности и обеспечение достоверности контроля и, в конечном счете, на формирование технологии ранней диагностики потенциально опасных участков трубопроводных конструкций

Разработаны методика и технологический регламент многопарамет-рового магнитного контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций нефтепродуктопрово-дов по магнитным диагностическим параметрам.

Внедрение научно обоснованного технологического регламента и нормативно-технической базы многопараметрового магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций нефте-продуктопроводов позволяет внести значительный вклад в совершенствование и развитие системы технического диагностирования и ремонта трубопроводных конструкций.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих научных трудах:

1. Султанов М.Х, Макаров П С., Загидулин Р.В. Контроль напряженно-деформированного состояния сварного шва и околошовной зоны трубы с помощью электромагнитных приборов неразрушающего контроля II Мировое сообщество проблемы и пути решения- Сб научн. статей. -Уфа Изд-во УГНТУ, 2006 -№ 19. - С 5-10.

2. Загидулин Р.В., Султанов М X, Макаров П.С, Мужицкий В.Ф. Измерительно-диагностический комплекс для оценки напряженно-деформированного состояния стальных трубопроводов // Мировое сообщество проблемы и пути решения- Сб научн. статей - Уфа Изд-во УГНТУ, 2006 -№ 19.-С 11-15

3 Мужицкий В.Ф., Загидулин Р.В., Султанов М.Х , Макаров П С Измерительно-диагностический комплекс для оценки НДС элементов неф-

тепродуктопровода на основе магнитных диагностических признаков // Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики. Матер XIV Междунар. конф. и выставки 16-20 октября 2006 г -Ялта, 2006 - С. 57-59.

4 Мужицкий В Ф, Султанов М X, Загидулин Р В., Макаров П.С Многопараметровый метод оценки напряженно-деформированного состояния стальных изделий и трубопроводов // Контроль. Диагностика. -2006 - №8 - С 17-22

5 Загидулин Р В , Султанов М X., Макаров П С., Мужицкий В.Ф. Измерительный комплекс для оценки напряженно-деформированного состояния стальных конструкций и трубопроводов // Транспорт и хранение нефтепродуктов. — 2006. - № 4. - С. 11-14

6 Зарипов И.Н., Макаров ПС. Многопараметровый метод оценки НДС стальных изделий // Студенческая научн.-практ. конф по физике 28 апреля 2006 г . Тез докл. - Уфа: РИО БашГУ, 2006. - С. 81-82.

7 Макаров П С Технологический регламент контроля напряженно-деформированного состояния трубопроводов по магнитным диагностическим признакам // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа Тез. докл научн.-практ конф 24 мая 2006 г - Уфа, 2006 -С. 238-239

8. Технологический регламент на контроль НДС локальных участков магистральных нефтепродуктопроводов. Утв ОАО «АК «Транснефтепродукт» / М.Х Султанов, Р В Загидулин, П С. Макаров. - М.: ОАО «АК «Транснефтепродукт», 2005 - 38 с

Фонд содействия развитию научных исследований Подписано к печати 10 10 2007 г Бумага писчая Заказ № 559 Тираж 100 экз Ротапринт ГУП «ИПТЭР» 450055, г Уфа, пр Октября, 144/3

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Макаров, Павел Сергеевич

Введение.

Глава 1 Анализ методов и технических средств контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций стальных трубопроводов.

1.1 Экспериментальные методы контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкции.

1.2 Магнитные методы и технические средства контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкции.

1.3 Сравнительный анализ магнитных методов контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкции.

1.4 Выводы по первой главе.

Глава 2 Многопараметровый метод магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкции

2.1 Исследования магнитных диагностических параметров элементов конструкции.

2.2 Многопараметровый метод оценки напряженно-деформированного состояния элементов конструкции по совокупности магнитных параметров.

2.3 Измерительно-диагностический комплекс для контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкции.

Выводы по второй главе.

Глава 3 Испытания измерительно-диагностического комплекса.

3.1 Описание объекта и методики исследования.

3.2 Стендовые испытания измерительно-диагностического комплекса.

3.3 Лабораторные испытания измерительно-диагностического комплекса.

Выводы по третьей главе.

Глава 4 Технологический регламент контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций нефтепродуктопроводов.

4.1 Особенности технологии многопараметрового контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкции.

4.2 Методическое обеспечение оценки работоспособности элементов конструкции по магнитным диагностическим параметрам.

4.3 Технологический регламент контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкции.

Выводы по четвертой главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций магистральных трубопроводов"

Опасность разрушения трубопровода из-за перенапряжения металла конструкции может возникнуть и в результате действия неучтенных нагрузок, в частности воздействия оползневых участков, нарушения проектных решений или ошибок в проекте (например дополнительное к проектному искривление участка трубопровода в вертикальной или горизонтальной плоскости вплоть до образования гофров и др.).

В связи с вышеизложенным целью диссертационной работы является совершенствование методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций магистральных трубопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

Для достижения поставленной цели в работе ставились следующие основные задачи:

- анализ и обобщение современного состояния магнитного контроля НДС и оценки работоспособности элементов конструкций магистральных трубопроводов;

- теоретические и экспериментальные исследования зависимости магнитных диагностических параметров металла от величины внешних механических напряжений при упругих и пластических деформациях;

- разработка комбинированных методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния на основе многопараметрового подхода, ориентированных на обеспечение требуемой точности контроля и достоверности оценки работоспособности элементов конструкций магистральных трубопроводов;

- разработка методики и технологического регламента контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций магистральных трубопроводов.

Поставленные задачи решались путем теоретических и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния металла по магнитным диагностическим параметрам, границ использования критериев работоспособности элементов конструкций трубопроводов по результатам магнитного контроля. При проведении исследований применялись магнитные и электромагнитные методы неразрушающего контроля стальных изделий, методы теории физики магнитных явлений и ферромагнетизма, квалиметрии и расчета на прочность и устойчивость магистральных трубопроводов.

В ходе исследований установлена линейная закономерность снижения величины напряженности поля остаточной намагниченности металла трубопроводов при повышении механических напряжений в области упругой деформации. При переходе в область пластической деформации металла снижение величины напряженности поля остаточной намагниченности замедляется, а затем прекращается.

Разработан многопараметровый метод контроля напряженно-деформированного состояния металла на основе использования и комплексирования совокупности магнитных диагностических параметров (величин магнитных шумов, магнитной анизотропии, коэрцитивной силы и напряженности поля остаточной намагниченности металла), позволяющий обеспечить достоверность контроля и уменьшить относительную погрешность измерений более чем в два раза по сравнению с однопараметровым методом.

Установлены оптимальное количество и виды магнитных диагностических параметров, необходимых для обеспечения достоверности контроля и снижения ошибок при оценке и принятии решений о работоспособности элементов конструкций трубопроводов.

Разработана структура измерительно-диагностического комплекса на базе технических средств магнитного контроля, реализующая многопарамет-ровый подход; предложено программное обеспечение магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопроводов.

Предложено методическое обеспечение технологического регламента многопараметрового магнитного контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций трубопроводов.

Предложенные комбинированные методы магнитного контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций трубопроводов позволяют обеспечить достоверность контроля и более чем в два раза уменьшить относительную погрешность измерений напряженно-деформированного состояния по сравнению с однопараметро-выми методами без увеличения точности измерительных средств магнитного контроля.

Показано, что предлагаемые методическое обеспечение и технологический регламент контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций нефтепродуктопроводов по магнитным диагностическим параметрам на основе многопараметрового подхода обеспечивают практическую реализацию ранней диагностики потенциально опасных участков и предупреждения аварийных ситуаций.

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Макаров, Павел Сергеевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установлена линейная закономерность снижения величины напряженности поля остаточной намагниченностй'углеродистых и низколегированных сталей магистральных трубопроводов-при повышении механических напряжений в области упругой деформации. При переходе в область пластической деформации металла снижение величины напряженности поля остаточной намагниченности замедляется, затем прекращается. Разработана методика оценки величины механического напряжения по напряженности поля остаточной намагниченности металла, необходимая для реализации много-параметрового метода магнитного контроля, ориентированного на повышение качества магнитного контроля напряженно-деформированного состояния металла, а именно на обеспечение достоверности контроля и снижение погрешности измерений.

2. Разработан многопараметровый метод контроля напряженно-деформированного состояния металла трубопровода по магнитным шумам, магнитной анизотропии, коэрцитивной силе и напряженности поля остаточной намагниченности, который позволяет устранять неоднозначность результатов измерений магнитных шумов и магнитной анизотропии в области уп-ругопластической деформации металла.

4. Разработаны структура измерительно-диагностического комплекса для многопараметрового магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций трубопроводов, программное обеспечение обработки магнитных параметров - уровня магнитных шумов магнитной анизотропии), коэрцитивной силы и поля остаточной намагниченности металла, ориентированные на повышение точности и обеспечение достоверности контроля и, в конечном счете, на формирование технологии ранней диагностики потенциально опасных участков трубопроводных конструкций.

Разработаны методика и технологический регламент многопараметро-вого магнитного контроля напряженно-деформированного состояния и оценки работоспособности элементов конструкций нефтепродуктопроводов по магнитным диагностическим параметрам.

Внедрение научно обоснованного технологического регламента и нормативно-технической базы многопараметрового магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций нефтепродуктопроводов позволяет внести значительный вклад в совершенствование и развитие системы технического диагностирования и ремонта трубопроводных конструкций.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Макаров, Павел Сергеевич, Уфа

1. Абдуллин И.Г., Гареев А.Г., Худяков MA. Анализ стадий зарождения и развития малоцикловой коррозионной усталости металла магистральных нефтепроводов // Трубопроводный транспорт нефти. 1999. - № 6. - С. 31-34.

2. Айнбиндер А.Б., Каммерштейн А.Г. Расчет магистральных трубопроводов на прочность и устойчивость: Справ, пособие. М.: Недра, 1982. - 341 с.

3. Акулов Н.С., Козлов B.C., Шукевич А.К. Метод локального нераз-рушающего контроля твердости и глубины цементации // Исследования по физике металлов и неразрушающим методам контроля. Минск: Наука и техника, 1968. - С. 74-78.

4. Батюк В.В., Жуков И.М., Фомичев С.К., Юрченко В.А. Оценка погрешности состояния сварных конструкций магнитоупругим методом // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1992. - № 3. - С. 80-87.

5. Белов Б.А., Краус И., Лексиков A.A. Магнитный метод неразру-шающего контроля деформации материала // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2002. - Т. 68. - № 3. - С. 30-35.

6. Березин A.B. Влияние повреждений на деформационные и прочностные характеристики твердых тел. М.: Наука, 1990. - 135 с.

7. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1988. - 480 с.

8. Венгринович B.JL, Бусько В.Н., Цукерман B.JT. Магнитошумовой структуроскоп с улучшенной избирательной чувствительностью // Дефектоскопия. 1982. - № 9. - С. 87-89.

9. Вонсовский C.B. Магнетизм. М.: Наука, 1971. - 1032 с.

10. Встовский Г.В., Дубов A.A. Упрощенный расчет полей напряжений в стенках труб на основе нелинейной модели магнитоупругого эффекта // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2002. - Т. 68. -№ 3. - С. 35-40.

11. ГОСТ 10006-80 (ИСО 6892-84). Трубы металлические. Методы испытания на растяжение. М.: Изд-во стандартов, 1984.

12. ГОСТ Р 563 96. ГСИ. Методика выполнения измерений.

13. Горкунов Э.С., Федоров В.П., Бухвалов А.Б., Веселов И.Н. Моделирование диаграммы деформирования на основе измерения ее магнитных характеристик // Дефектоскопия. 1997. - № 4. - С. 87-95.

14. Горицкий В.М., Гречишкин В.И. Техническое диагностирование стальных сварных резервуаров с использованием УЗК и метода магнитной памяти металла // Безопасность труда в промышленности. 2000. - № 2. -С. 41-43.

15. Горелик A.J1., Скрипкин В.А. Методы распознавания. М.: Высшая школа, 1989.-232 с.

16. Гутман Э.М., Султанов М.Х., Маслов Л.С. Обоснование расчета на прочность магистральных нефтепроводов с учетом свойств надежности и долговечности // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1981. -№6.-С. 2-4.

17. Гумеров А.Г., Хайруллин Ф.Г., Ямалеев K.M., Султанов М.Х. Влияние дефектов на малоцикловую усталость металла труб нефтепроводов: Обзорная информация. М.: ВНИИОЭНГ, 1983. - Вып. 12.-60 с.

18. Григорян Г.В., Мулько Г.Н. Определение механических свойств толстолистовой стали 17Г1С // Дефектоскопия. 1978. - № 1. - С. 77-88.

19. Дайчик M.JI. и др. Методы и средства натурной тензометрии: Справочник / M.JI. Дайчик, П.И. Пригоровский, Г.Х. Хуршудов. М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

20. Дубов A.A. Диагностика усталостных повреждений рельсов сисполь-зованием магнитной памяти металла // В мире НК. -1999. № 5. - С. 22-23.

21. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам на языке бейсик для персональных ЭВМ. М.: Наука, 1987. - 240 с.

22. Загидулин Р.В., Щербинин В.Е. Качество и информативность признаков классификации дефектов сплошности. Количество информации о параметрах дефекта // Дефектоскопия. 1994. - № 12. - С. 56-69.

23. Загидулин Р.В., Мужицкий В.Ф. К оценке коэрцитивной силы материала по величине поля остаточной намагниченности // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2005. - Т. 71. - № 2. - С. 25-28.

24. Загидулин Р.В., Щербинин В.Е. Определение геометрических параметров дефектов сплошности методами теории распознавания. Детерминированные признаки классификации //Дефектоскопия. 1994. - № 12. - С. 70-81.

25. Загидулин Р.В. Расчет остаточного магнитного поля дефекта сплошности в ферромагнитном изделии. Часть 2. Остаточное магнитное поле дефекта в воздухе // Дефектоскопия. 1998. -№ 10. - С. 33-39.

26. Загидулин Р.В., Султанов М.Х., Макаров П.С., Мужицкий В.Ф. Измерительный комплекс для оценки напряженно-деформированного состояния стальных конструкций и трубопроводов // Транспорт и хранение нефтепродуктов.-2006.-№4.-С. 11-14.

27. Зарипов И.Н., Макаров П.С. Многопараметровый метод оценки НДС стальных изделий // Студенческая научн.-практ. конф. по физике 28 апреля 2006 г.: Тез. докл. Уфа: РИО БашГУ, 2006. - С. 81-82.

28. Зайнуллин P.C. Обеспечение работоспособности оборудования в условиях механохимической повреждаемости. Уфа: МНТЦ «БЭСТС», 1997. -426 с.

29. Зацепин H.H. Метод высших гармоник в неразрушающем контроле.- Минск: Наука и техника, 1980. 168 с.

30. Иванцов О.М. Надежность и безопасность магистральных трубопроводов в России // Трубопроводный транспорт нефти. -1997. № 10. - С. 26-31.

31. Ирмякова Н.Р. Определение работоспособного состояния участков стальных трубопроводов по электромагнитным диагностическим признакам:- Дисс. канд. техн. наук. Уфа, 2002. - 137 с.

32. Измерительная система «ROLLSCAN-2003» и система «STRESSCAN-500C»: Рекламный лист American Stress Technologies Inc. -2004.-3 с.

33. Колачевский H.H. Магнитные шумы. М.: Наука, 1971. - 152 с.

34. Колачевский H.H. Флуктуационные явления в ферромагнитных материалах. -М.: Наука, 1985. 184 с.

35. Коновалов Е.Г., Орехов Г.Г. Определение остаточных напряжений в корпусных деталях неразрушающим методом // Доклады АН БССР. 1969. -Т. 13.-№3.-С. 219-221.

36. Коновалов О.С., Головко A.C., Ройтман В.И. Магнитный контроль механических свойств стальных труб // Дефектоскопия. 1982. - № 8. - С. 82-84.

37. Кохман JI.B., Михеев М.Н. Электромагнитный контроль механических свойств труб из углеродных сталей // Дефектоскопия. 1969. - № 5. -С. 91-96.

38. Кузнецов И.А., Михеев М.Н., Царькова Т.П. Зависимость показаний коэрцитиметра с приставным электромагнитом от параметров испытуемых изделий // Дефектоскопия. 1973. - № 2. - С. 116-120.

39. Кузнецов И.А., Шепелев Е.В., Мартынов Ю.А., Пудов A.M. Феррозондовый коэрцитиметр для контроля качества изделий с переменными геометрическими размерами // Дефектоскопия. 1979. - № 4. -С. 83-84.

40. Кузеев И.Р., Наумкин Е.А., Кондрашова О.Г., Шарипкулова А.Т. Оценка предельного состояния конструкционных материалов феррозондо-вым методом контроля // Нефтегазовое дело. Уфа: Изд-во «Нефтегазовое дело», 2005. - Т.З. - С. 293-296.

41. Кузеев И.Р., Баширов М.Г. Электромагнитная диагностика оборудования нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств: Учебное пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2001. - 294 с.

42. Кулеев В.Г., Бородин В.И. Влияние механических напряжений на некоторые свойства магнитострикционных материалов // ФММ. 1973. -Т. 33.-Вып. 2.-С. 227-240.

43. Кулеев В.Г., Атангулова JI.B., Бида Г.В. О возможности использования зависимости остаточной намагниченности от упругих напряжений для их неразрушающего контроля в стальных ферромагнитных конструкциях // Дефектоскопия. 2000. -№ 12. - С. 7-19.

44. Лухвич A.A., Надточев С.Ф., Симонов М.А. Прибор контроля качества термообработки // Исследования по физике металлов и неразрушающим методам контроля. Минск: Наука и техника, 1968. - С. 79-87.

45. Макаров P.A. Средства технической диагностики машин. М.: Машиностроение, 1981.-223 с.

46. Максимочкин В.И., Тангаев И.Г., Валеев К.А. Некоторые возможности определения напряженного состояния стальных труб // Сборник статейи тезисов по научно-техническим программам Госкомвуза России. Уфа, 1996.-С. 74-76.

47. Матюк В.Ф., Мельгуй М.А. и др. Импульсный магнитный анализатор ИМА-4М // Дефектоскопия. 2002. - № 3. - С. 47-53.

48. Мазепа А.Г., Бакиров М.Б., Корнеев А.Е. Применение магнитного метода для оценки циклического повреждения аустенитной стали 12Х18Н10Т в различных структурных состояниях // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. - Т. 69. - № 3. - С. 32-36.

49. Махутов H.A., Воробьев А.З., Гаденин М.М. и др. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении. М.: Наука, 1983. - 271 с.

50. Мельгуй М.А., Мальцев B.JL, Пиунов В.Д., Цысецкий И.А. Импульсный магнитный анализатор ИМА-4 // Дефектоскопия. 1979. - № 3. -С. 29-32.

51. Механика малоциклового разрушения / Под общ. ред. H.A. Махуто-ва, А.Н. Романова. М.: Наука, 1986. - 264 с.

52. Миланчев B.C. Оценка работоспособности труб при наличии концентрации напряжений // Строительство трубопроводов. 1984. - № 2. -С. 23-25.

53. Михеев М.Н., Горкунов Э.С. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля. М.: Наука, 1993. - 320 с.

54. Михеев М.Н., Горкунов Э.С. Связь магнитных свойств со структурным состоянием вещества (физическая основа магнитного структурного анализа) // Дефектоскопия. 1981. - № 8. - С. 5-22.

55. Михеев М.Н., Морозова В.М., Сурин Г.В. и др. Исследование зависимости показаний коэрцитиметра с приставным электромагнитом от коэрцитивной силы и толщины испытуемых изделий // Дефектоскопия. 1970. -№5.-С. 85-87.

56. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. М.: Высшая школа, 1981. —335 с.

57. Мужицкий В.Ф., Султанов М.Х., Загидулин Р.В., Макаров П.С. Многопараметровый метод оценки напряженно-деформированного состояния стальных изделий и трубопроводов // Контроль. Диагностика. 2006. -№8. -С. 17-22.

58. Мужицкий В.Ф., Кудрявцев Д.А., Загидулин Р.В. Комплект для размагничивания локального участка стыка труб перед сваркой РК-02 // Контроль. Диагностика. 2004. - № 7. - С. 21-22.

59. Надежность машиностроительной продукции: Практическое руководство по нормированию, подтверждению и обеспечению. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 328 с.

60. 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.

61. Новиков В.Ф., Бахарев М.С. Магнитная диагностика механических напряжений в ферромагнетиках. Тюмень: Вектор Бук, 2001.-219 с.

62. Новиков И.И. Микромеханизмы разрушения металлов. М.: Наука, 1991.-368 с.

63. Новиков В.Ф., Бахарев М.С. О магнитоупругом размагничивании ферромагнитных тел разомкнутой формы // Дефектоскопия. 2005. - № 1. -С. 32-39.

64. Онищенко A.M. Выбор информативных сигналов в многомерных приборах контроля качества продукции // Измерительная техника. 1991. -№2.-С. 8-10.

65. Осовский В.И., Светашев С.С. Разработка прибора для многопара-метрового электромагнитного контроля цементированных слоев стальных изделий // Многопараметровый контроль в машиностроении. -Ростов-на-Дону, 1969. С. 33-36.

66. Правдин JI.C. Проявление магнитоупругого эффекта при возбуждении стали упругими колебаниями // Дефектоскопия. 1982. - № 8. - С. 39-44.

67. Правдин JI.C. Магнитоакустический способ неразрушающего контроля качества термической обработки сталей // Дефектоскопия. 1982. -№8.-С. 57-61.

68. Попов Б.Е., Левин Е.А., Котельников B.C. и др. Магнитный контроль напряженно-деформированного ресурса сосудов, работающих под давлением // Безопасность труда в промышленности. 2001. - № 3. - С. 25-30.

69. Попов Б.Е., Мужицкий В.Ф., Безлюдько Г.Я., Левин Е.А. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса подъемных сооружений // Диагностика. 1998. - № 3. - С. 40-44.

70. Пятунин Г.А., Славов В.И. Природа связи между механическими и магнитными свойствами стали // Дефектоскопия. 1987. - № 11. - С. 98-103.

71. РД ИКЦ «КРАН» 099-99. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса сосудов, работающих под давлением, при проведении экспертизы промышленной безопасности. -М., 2002.-36 с.

72. РД ИКЦ «КРАН» 007-97. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса подъемных сооружений при проведении их обследования и техническом диагностировании (экспертизе промышленной безопасности). М., 2002. - 55 с.

73. Ройтман В.И., Коновалов О.С., Головко A.C. и др. Магнитный контроль механических свойств материала труб феррозондовыми коэрцитимет-рами // Дефектоскопия. 1982. - № 11. - С. 39-45.

74. Самуль В.И. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1982. - 264 с.

75. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов / В.Д. Черняев, К.В. Черняев, В.Л. Березин и др. М.: Недра, 1997. - 520 с.

76. Султанов М.Х. Долговечность магистральных трубопроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2005. - 339 с.

77. Технологический регламент на контроль НДС локальных участков магистральных нефтепродуктопроводов. Утв. ОАО «АК «Транснефтепродукт» / М.Х. Султанов, Р.В. Загидулин, П.С. Макаров М.: ОАО «АК «Транснефтепродукт», 2005. - 38 с.

78. Теплинский Ю.А., Агиней Р.В., Кузьбожев А.С. Оценка напряженного состояния стальных трубопроводов по анизотропии магнитных свойств металла // Контроль. Диагностика. 2004. - № 8. - С. 22-25.

79. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наукова думка, 1981.-341 с.

80. Финк К., Робах X. Измерение напряжений и деформаций. М.: Машгиз, 1961.-535 с.

81. Фор А. Восприятие и распознавание образов. М.: Машиностроение, 1989.-272 с.

82. Харионовский В.В. Надежность и ресурс конструкций газопроводов. М.: Недра, 2000. - 467 с.

83. Христенко И.Н., Кривова В.В. Влияние пластической деформации на коэрцитивную силу малоуглеродистой стали // Дефектоскопия. 1984. -№6.-С. 90-92.

84. Шель М.М., Токунов В.Ф. Применение высших гармоник для измерения напряжений в металлах // Исследования по физике металлов и нераз-рушающим методам контроля. Минск: Наука и техника, 1968. - С. 178-184.

85. Электромагнитная техническая диагностика металлоизделий: Рекламный проспект ЗАО НИИИН МНПО «Спектр». 2002. - 45 с.

86. Ямалеев К.М., Гумеров А.Г., Хайруллин Ф.Г. и др. Влияние дефектов на малоцикловую усталость металла труб нефтепроводов: Обзорная информация. М.: ВНИИОЭНГ, 1983. - Вып. 12.-60 с.

87. Ясин Э.М., Березин В.Л., Ращепкин К.Е. и др. Надежность магистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1972. 183 с.

88. Zhong W.C. Magnetization of ferromagnetic materials in geomagnetic field by mechanical strain. Principle of metal magnetic memory testing and diagnostic technigue // Proceeding of 10th A PCNDT, 2001; Chinese J. NDT, 2001. -Vol. 23.-No. 10.-P. 424-426.

Информация о работе

Макаров, Павел Сергеевич
кандидата технических наук
Уфа, 2007
ВАК 25.00.19

Диссертация

Совершенствование методов магнитного контроля напряженно-деформированного состояния элементов конструкций магистральных трубопроводов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы