Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния средств и методов выявления повреждений изоляционных покрытий подземных трубопроводов 10
1.1. Факторы, влияющие на снижение работоспособности полимерных лент и покрытий на основе битума 10
1.1.1. Общая характеристика покрытий 10
1.1.2. Грунтовые условия 11
1.1.3. Электрохимзащита 12
1.1.4. Качество строительства и балластировки 14
1.2. Классификация повреждений покрытия 15
1.2.1. Сквозные повреждения 15
1.2.2. Сдвиг покрытия 17
1.2.3. Отслаивания 19
1.3. Актуальность своевременного выявления повреждений покрытий 20
1.4. Методы выявления повреждений в покрытиях подземных трубопроводов 24
1.5. Постановка задач исследования 29
2. Совершенствование методик по прогнозированию повреждений в покрытиях трубопроводов 34
2.1. Методика выявления сквозных повреждений в изоляции с учетом условий измерений и параметров катодной защиты 34
2.1.1. Теоретическое обоснование метода 34
2.1.2. Последовательность операций по выявлению сквозных повреждений в покрытии 36
2.1.3. Пример реализации способа 37
2.2. Методика определения местоположения повреждения в покрытии на трубопроводе 43
2.2.1. Учет асимметрии электрического поля в многониточной системе газопроводов 43
2.2.2. Разработка способа определения координаты повреждения покрытия на трубопроводе 47
2.3. Методика прогноза типа повреждения в изоляции трубопроводов 52
2.3.1. Сущность методов обработки исходной информации 53
2.3.2. Опытное опробование методики 59
2.3.3. Данные интенсивных электроизмерений 61
2.3.4. Данные периодических электроизмерений 62
2.3.5. Проектная и исполнительская документация на изоляцию и балластировку 62
2.3.6. Расчетная максимальная температура перекачиваемого продукта 63
2.3.7. Расчет интегрального коэффициента 63
2.3.8. Расчет ИСП на склонность к образованию отслаивания 63
2.3.9. Расчет ИСП на склонность к образованию сквозных дефектов 65
2.3.10. Расчет ИСП на склонность к образованию повреждений сдвига 66
2.3.11. Анализ результатов 67
3. Разработка способа определения повреждений в покрытиях с возможностью его применения в составе внутритрубных дефектоскопов 68
3.1. Разработка акустической модели полимерного покрытия на на металлической трубе 68
3.1.1. Анализ изменения интенсивности акустических колебаний вследствие их затухания 70
3.1.2. Трансформация акустических колебаний с перераспределением энергии волны на границе раздела слоев 72
3.1.3. Выбор граничных условий 73
3.1.4. Расчет коэффициентов отражения и прохождения 74
3.1.5. Учет наличия прослойки воздуха между слоями двухслойной модели 75
3.1.6. Учет наличия акустического контакта между слоями 77
3.2. Расчет параметров акустического контроля 81
3.2.1. Обоснование двухслойной модели по физико-акустическим характеристикам многослойного полимерного покрытия 81
3.3. Определение оптимальных параметров пьезоэлектрического преобразователя 84
3.3.1. Постановка задачи 84
3.3.2. Определение коэффициента затухания ультразвука в металлическом слое 86
3.3.3. Определение коэффициента отражения ультразвука от границы ПЭП 86
3.3.4. Расчет дифракционного ослабления ультразвука 87
3.4. Расчет параметров реверберации ультразвуковых колебаний 90
3.4.1. Отслаивание сополимера этилена от эпоксидного праймера 90
3.4.2. Нормативные параметры соединения слоев 91
3.5. Проведение лабораторных испытаний на образцах 95
3.5.1. Постановка задач испытаний 95
3.5.2. Методика проведения лабораторных испытаний 96
3.6. Критерии выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлическими трубами 108
3.7. Принципиальное решение контроля изоляции методом внутритрубной дефектоскопии 110
3.8. Аттестация покрытия труб длительного хранения 113
4. Промышленное внедрение ультразвукового метода аттестации покрытия труб 118
4.1. Объекты расположения труб 118
4.1.1. База УПТК «Камчатскстрой» 118
4.1.2. Участки проведения обследований изоляционного покрытия труб на трассе газопровода 121
4.1.3. Трубы в районе пос. Апача, реки Плотникова 123
4.2. Методика аттестации покрытия 124
4.3 Анализ результатов внедрения метода 128
5. Оценка эффективности новых способов контроля изоляционных покрытий 138
Основные выводы 145
Библиографический список 146
- Классификация повреждений покрытия
- Методика определения местоположения повреждения в покрытии на трубопроводе
- Расчет параметров акустического контроля
- Анализ результатов внедрения метода
Введение к работе
Актуальность темы. В период с 1960 по 1970 годы в нашей стране интенсив-ыми темпами построена разветвленная сеть трубопроводов диаметром 1220-1420 мм, изолированных от почвенной коррозии полимерными лентами трасового нанесения и покрытиями на основе битума, армированного стеклохолстом.
В процессе эксплуатации стало очевидным, что данные покрытия из-за несо-ершенной технологии нанесения и низких показателей механической прочности на яде участков газопроводов утратили свою работоспособность.
Применяемые в настоящее время электрометрические методы, оценивающие шщтные свойства изоляции, оказались неэффективны применительно к ленточным окрытиям и связанной с ними проблеме т.н. подпленочной коррозии. При этом воз-икает необходимость в совершенствовании известных методов, что позволило бы |)фективнее выявлять наиболее поврежденные участки нефтегазопроводов с целью оррозионного мониторинга и выборочного ремонта покрытия.
Сегодня широкое применение при реконструкции и в новом строительстве ефтегазопроводов большого диаметра получили трубы с покрытием из экструдиро-анных в заводских условиях полимерных материалов. Такие покрытия более со-ершенны, но, как показывает опыт, и они повреждаются в условиях хранения, ранспортировки, монтажа и эксплуатации труб.
Для диагностирования заводских покрытий разработан ультразвуковой (УЗ) еверберационный метод, однако он выявляет повреждения при расположении дат-ика с наружной поверхности трубы, что не позволяет эффективно применять метод ля контроля труб хранящихся в штабеле и рекомендовать метод для реализации в оставе внутритрубного диагностического комплекса.
Это предопределяет необходимость совершенствования методов оценки тех-ического состояния изоляционных покрытий.
Работа базируется на результатах научных работ многих ученых и исследова-
глей, среди которых: Н.П. Алешин, В. Бекман, И.Ю. Быков, Л.И. Быков,
Л.М. Бреховских, А.Г. Гумеров, Г.А. Воробьева, И.Н. Ермолов, О.М. Иванцов,
Ф.М. Мустафин, А.Е. Полозов, В.Н. Протасов, И.Л. Розенфельд,
Ю.А. Теплинский, В.В. Харионовский, В. Швенк и др.
Цель работы. Развитие методов контроля изоляционных покрытий подземных трубопроводов, выявляющих повреждения с поверхности земли и при помощи внут-ритрубных дефектоскопов.
Задачи исследования:
Обосновать критерии выявления сквозных повреждений в покрытии с уч том условий измерения и параметров катодной защиты.
Разработать способы определения местоположения повреждения покрыл на трубопроводе.
Разработать методику прогнозирования дефектообразования покрытий.
Разработать ультразвуковую методику и критерии выявления поврежден] заводских покрытий изнутри трубопровода для возможности ее применения на тр бах сложенных в штабель, а также в составе внутритрубного диагностического ко: плекса.
Реализовать методику ультразвукового контроля заводского покрытия тр; на промышленном объекте.
Оценить экономическую целесообразность и эффективность разработа ных решений.
Научная новизна:
- Доказано, что площадь эквивалентного повреждения покрытия Sn0B> опред
ляемая по результатам электроизмерений зависит от условий измерения и параме
ров работы катодной защиты и может быть установлена из выражения:
Sn0B=9AU/(^ 1%
h (h2+y2)
гіфс^+а,2)3'2 2я(х22+а22)3'2/'
где ф - эмпирический коэффициент, определяемый по результатам контрол ных шурфований для данного типа покрытия и диаметра трубопровода; р - удельн электрическое сопротивление грунта, Омм; h - глубина залегания повреждения, у - расстояние между электродами сравнения, м; хь х2 - расстояние от места по ключения установок катодной защиты к газопроводу до места измерения; ai, а2 - м нимальные расстояния от анодных заземлителей УКЗ до газопровода; 11; 12 - сила т ка на выходе УКЗ.
Моделированием установлено, что при трехэлектродной схеме измерен градиентов потенциала на многониточной системе трубопроводов, градиент, хара теризующий повреждение исследуемого трубопровода, определяется вычитанш измеренных градиентов.
Впервые для определения местоположения повреждения на трубопрово,, при электрометрических измерениях предложен коэффициент неоднородности по. катодного тока.
- Впервые расчетным путем установлены и подтверждены на лабораторных
бразцах критерии ультразвуковой реверберационной методики при проведении
онтроля со стороны металла труб при возможном изменении его толщины.
Основные защищаемые положения:
Методика учета условий измерения и параметров катодной защиты при интерпретации результатов выявления повреждений покрытия электроизмерениями;
Способы определения местоположения дефекта покрытия по окружности трубопровода;
Методика адаптации линейных координат электроизмерений к координатам геолого-инженерных изысканий для точного установления места повреждения покрытия;
Методика прогнозирования дефектообразования покрытия трубопроводов;
Критерии ультразвуковой реверберационной методики диагностирования покрытия при контроле со стороны металла трубы.
Практическая ценность работы заключается в развитии дистанционных методов выявления повреждений покрытия длительно эксплуатируемых трубопроводов потенциально опасных для коррозионного состояния металла трубы, а также в разработке ультразвуковой методики контроля заводских покрытий, адаптированной для контроля прикромочных областей покрытия труб сложенных в штабель. Установленные критерии УЗ методики являются предпосылками для разработки внутри-трубных снарядов нового поколения, способных оценивать состояние покрытия.
Методика ультразвукового контроля реализована при освидетельствовании заводского покрытия более чем двух тысяч труб ненормативного хранения, предназначенных для газификации Камчатской области. В результате внедрения установлена возможность использования труб для строительства газопроводов, предложены наиболее эффективные способы ремонта повреждений покрытия.
По результатам выполненных исследований разработан и утвержден Стандарт организации «Газпром трансгаз Ухта» СТО 00159025-60.30.21-21.1.2007 «Методика акустического контроля покрытий с внутренней поверхности труб». Стандарт введён 20.12.2007 г. и применяется на объектах ООО «Газпром трансгаз Ухта».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: 7-ой Международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении», Брянск, 2007 г.; II Междуна-
родной конференции «Газотранспортные системы: настоящее и будущее» (G. 2007), ООО «ВНИИГАЗ», г. Москва, 2007 г.; Международной конференции «Цел< стность и прогноз технического состояния газопроводов» (PITSO-2007), 00 «ВНИИГАЗ», г. Москва, 2007 г.; Международной молодежной научно-техническс конференции «Севергеоэкотех», УГТУ, г. Ухта, 2008, 2009 гг.; Конференции сотру; ников и преподавателей УГТУ, г. Ухта, 2008, 2009 гг.; В XV научно-практическс конференции молодых ученых и специалистов ООО «ТюменьНИИгипрогаз» «Прі блемы развития газовой промышленности Западной Сибири - 2008», г. Тюмен 2008 г.; Научно-технических семинарах кафедры ПЭМГ Ухтинского государстве] ного технического университета в 2008, 2009 гг.; «Рассохинских чтениях», поев щенных памяти профессора Г.В. Рассохина, УГТУ, г. Ухта, 2009 г. 3-й Междунаро, ной научно-технической конференции «Актуальные проблемы трубопроводної транспорта Западной Сибири», ТюмГНГУ, г. Тюмень, 2009 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 6 - в вед щих рецензируемых изданиях, включенных в перечень ВАК России.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, п ти глав, заключения и библиографического списка. Содержит 160 страниц текста, ( рисунок, 18 таблиц, список литературы из 130 наименований.
Классификация повреждений покрытия
Сквозные повреждения покрытия образуются, преимущественно при строительстве трубопровода, и обусловлены отступлениями от технологии укладки трубопровода в траншею и типа применяемой балластировки (рис 1.2).
Сквозные повреждения могут появиться также вследствие нарушения технологии нанесения полимерных лент, что приводит к пропускам в изоляции, отсутствию перекрытия слоев изоляционной пленки из-за несоблюдения шага нанесения (рис. 1.3).
При эксплуатации трубопровода сквозные повреждения покрытия возникают вследствие перемещения трубопровода относительно окружающего его грунта. Сквозным считается повреждение покрытия, приводящее к контакту металла трубы с грунтом или открывающее доступ грунтовой воде. Сквозное повреждение характеризуется площадью поверхности, по которой осуществляется прямой контакт металла трубы и грунта.
Наличие сквозных повреждений при эксплуатации трубопровода оценивается инструментальными методами, основанными на регистрации локального увеличения плотности электрического тока [17; 19]. Наибольшее распространение получил метод интенсивных измерений. Оценка состояния покрытия по наличию сквозных повреждений выполняется для коррозионного прогнозирования. Считается, что если в сквозном повреждении покрытия достигается критерий защищенности ЭХЗ, коррозия исключается [48; 112; 120; 123].
Сдвиг покрытия происходит в течение длительного времени при эксплуатации трубопровода. Сдвиг может быть в вертикальном и продольном направлении.
При сдвиге покрытия в вертикальном направлении сверху трубы покрытие растягивается, а сбоку и снизу трубы образуются продольный гофр, который может быть сконцентрирован вблизи продольного сварного шва за счет «палаточного» эффекта, образующегося в процессе натяжения ленты при ее намотке (рис. 1.4).
Если натяжение покрытия сверху трубы превысит предел прочности материала, происходит его продольное растрескивание (рис. 1.5).
Известны отдельные (прямолинейные) и множественные продольные гофры. Отдельные гофры формируются преимущественно на расстоянии 0...200 мм от продольного сварного шва в часовой ориентации 3-ь5;7-н9чи характеризуются длиной до 10-И1 м (длина трубы). Множественные продольные гофры располагаются в нижней части трубы 4 + 8 ч. и характеризуются небольшой до 1 м длиной.
Продольные гофры относят к условно несквозным (так называемым «закрытым») повреждениям. Грунтовая вода проникает в гофр через локальные сквозные нарушения в нахлесте ленты (см. рис. 1.4). Радиальные гофры и задиры на стенках ленты образуются при продольном (вдоль траншеи) перемещении трубопровода относительно грунта.
С продольными гофрами на полимерных лентах связано более 50 % стресс-коррозионных повреждений металла труб.
При существующей технологии диагностики состояния изоляции электрометрическими интенсивными методами повреждения покрытия в виде сдвига не выявляются [90; 23].
Отслаивание покрытия контролирует нормальное давление грунта. Степень отслаивания увеличивается с уменьшением заглубления трубопровода и плотности грунта.
При строительстве трубопровода в отсутствие подготовки грунтовой «постели» и послойного уплотнения грунта в траншее, нормальное давление грунта, прижимающее изоляцию к трубопроводу, в секторах 4т5чи7т8чпо сечению имеет минимальные значения, что приводит к отслаиванию покрытия (рис. 1.6).
Отслаивание интенсифицируется при катодной защите: катодное отслаивание и характеризуется значительной площадью неадгезированного металла трубы - до 50 % поверхности. С отслаиванием покрытия связана наиболее массовая разновидность коррозии - «подпленочная коррозия» и стресс-коррозия. Отслаивания также не выявляются методом интенсивных измерений [42; 55].
Методика определения местоположения повреждения в покрытии на трубопроводе
Известно, что значение «воронки» напряжения (градиентов постоянного тока) в методе DCVG, являющейся критерием наличия и функцией площади сквозного повреждения изоляционного покрытия, определяется как среднее арифметическое от значений левой и правой измеренных «воронок» напряжения с элиминированием соответствующих «воронок» выключения. Считается, что несоответствие последних друг другу вызвано наличием блуждающих, уравнительных токов, токов почвенного происхождения и т.д. Такая позиция является правильной лишь в том случае, когда поле вокруг трубопровода симметрично относительно его вертикальной оси, а, следовательно, симметрично локальное изменение этого поля в зоне повреждения покрытия (воронка напряжения). Среднее арифметическое вычисляется из соображений снижения возможных погрешностей при измерении и регистрации «воронок» не зависимо от местоположения дефекта (слева, справа). Для симметрии электрического поля вокруг трубопровода, необходимо выполнение следующих условий: 1) Симметрия дефектов изоляционного покрытия: симметрично расположенные эквивалентные повреждения покрытия; пористое покрытие (или полное отсутствие дефектов изоляции). 2) Симметрия анодных заземлений: расположение анодов с двух сторон на одном и том же расстоянии от МГ; идентичные токовые режимы УКЗ (обеспечиваются одним и тем же типом, расстановкой, заглублением заземлений, одинаковыми сопротивлениями растеканию анодов и соединительных кабелей и т.д.). 3) Горизонтальная изотропность электрических свойств окружающего грунта. Сюда можно отнести также отсутствие других источников и потребителей тока (например, соседних параллельных трубопроводов).
На практике, когда анодное заземление расположено с одной стороны от защищаемого трубопровода и представляет собой точечный (по сравнению с расстоянием до трубопровода и его размерами) электрод, симметрии поля наблюдаться не будет. Например, в случае непроницаемого для электрического тока покрытия и наличия сквозного повреждения на уровне средней образующей трубы, обращенной к аноду, электрическое поле будет иметь вид представленный на рис. 2.6. Как видно из рис. 2.6 картина поля идентична полученной между двумя точечными электродами [86; 98]. Очевидно, что поле несимметрично относительно вертикальной оси симметрии трубопровода и показания прибора mV2 mVi. Смоделируем ситуацию, приближенную к реальным условиям - в одном коридоре проложены два параллельных трубопровода. Модель обладает следующими характеристиками: 1) Точечные сквозные повреждения круглой формы расположены на средней образующей параллельно проложенных трубопроводов, обращенной к анодному заземлению. 2) Изоляционное покрытие непроницаемо для электрического тока 3) Источники тока катодной защиты трубопроводов подключены к одному аноду; 4) Сторонние источники и потребители тока отсутствуют; 5) Грунт однороден и изотропен. В этом случае от анодного заземления ток Іобщ течет в сквозные дефекты покрытия обоих трубопроводов по окружающему грунту, затем часть тока її затекает в дефект трубопровода 1, расположенного ближе к аноду, другая І2= І0бЩ - 1-і -в дефект трубопровода 2. Эквивалентная электрическая схема модели изображена на рис. 2.7. Таким образом, расчет «воронок» напряжения по существующим методикам, регламентирующим определение среднего арифметического от «левой» и «правой» значений воронок, требует совершенствования. Измеряя поперечные градиенты потенциалов (воронки напряжений) на ближайшей к аноду нитке трубопровода, возможны несколько вариантов показаний милливольтметра при включенной системе катодной защиты (табл. 2.1).
Расчет параметров акустического контроля
Для выполнения расчета параметров акустического контроля необходимо обосновать возможность применения двухслойной модели, рассмотренной в разделе 3.1, к многослойному полимерному покрытию заводского нанесения. Это обоснование позволит упростить расчет за счет селекции многократных переотражений акустической волны в многослойном покрытии и выделения дефектоскопических нормативных параметров акустического контроля. С другой стороны, при этом необходимо обеспечить требуемую точность и достоверность анализа многократно отраженной акустической волны для решения поставленной технической задачи.
Многослойное покрытие заводского нанесения (рис. 3.4) состоит из трех слоев: эпоксидного праймера, сополимера этилена с винилацетатом и полиэтиленового покрытия, которые в перечисленной последовательности наносят на металлические трубы.
При этом образуется конструкция, состоящая из четырех слоев, которые имеют плотный контакт по поверхностям соприкосновения. На каждой границе между слоями может происходить многократное переотражение акустической волны. В этом случае расчет параметров акустической волны достаточно сложен.
Следовательно, необходимо выбрать и обосновать такие параметры акустической волны, задаваемые с помощью дефектоскопической аппаратуры, при которых число переотраженных волн будет сведено к минимуму. Кроме того, для расчета акустического поля необходимо упростить четырехслойную конструкцию, уменьшив число слоев, путем введения определенных допущений.
Для этого были установлены физико-акустические характеристики материала каждого слоя (таблица 3.1).
Из представленной таблицы следует, что трехслойное полимерное покрытие на металлической трубе можно свести к двухслойной модели за счет введения следующих допущений: слои сополимера этилена 2 (рис. 3.4) и полиэтиленового покрытия 1 идентичны по своим акустическим свойствам так же, как и по физико-химической природе, поэтому рассматриваем их в совокупности, пренебрегая явлениями, происходящими на границе раздела этих слоев: - слои покрытия 1 и сополимера этилена 2 назовем неметаллическим слоем «Н»; - слой металла трубы 4 - металлическим «М»; толщина слоя эпоксидного праймера 3 намного меньше длины волны, распространяющейся в этом слое (НЭПокс :Л); при этом считаем слой акустически прозрачным и преобразования волн в слое праймера не рассматриваем.
В результате введенных допущений четырехслойная конструкция покрытия приводится к аналогичной двухслойной системе, рассматриваемой в главе 1, что позволит использовать разработанный алгоритм для решения поставленной задачи [60; 61].
Важной акустической характеристикой материалов слоев конструкции, определяющей возможность реализации акустического метода, а также условий, при которых эта возможность достигается, является коэффициент затухания ультразвуковых волн в материале.
Основной целью определения коэффициента затухания является выбор средств акустического контроля, прежде всего типа и параметров ПЭП. Известно, что коэффициент затухания в материале зависит от частоты УЗ колебаний: с ростом частоты коэффициент затухания увеличивается. Следовательно, согласно теории акустического метода, параметры ПЭП должны отвечать следующим требованиям: 1) Рабочую частоту ПЭП необходимо выбирать из стандартного ряда рабочих частот серийно выпускаемых ПЭП; 2) Рабочая частота ПЭП должна находиться в ограниченном диапазоне, что обусловлено следующими условиями: - верхняя граница рабочей частоты ПЭП ограничена значением, при котором невозможно получить достаточное количество отраженных эхо-сигналов, что связано с переотражением сигнала на границе "ПЭП - металлический слой", а также затуханием ультразвуковой волны при заданной толщине слоя; - нижняя граница рабочей частоты ПЭП ограничена значением, при котором длительная реверберация будет происходить только от распространения ультразвуковых колебаний в слое с меньшим коэффициентом затухания (металлическом) и неполучением от неметаллического, т.е. будет выполняться условие 5М«5Н.
Анализ результатов внедрения метода
Полученные в результате освидетельствования данные статистически обрабатывались с целью определения преимущественных размеров выявленных дефектов для прогнозирования объема и выработки наиболее целесообразной технологии ремонтных мероприятий [2; 40].
Все обнаруженные дефекты изоляции разделили на две группы: 1. Дефекты, расположенные на кромке покрытия. Из анализа выявленных дефектов установлено, что основная масса дефектов кромки покрытия, требующих устранения, - отслаивание кромки покрытия. 2. Сквозные дефекты изоляционного покрытия, образованные преимущественно при хранении, транспортировке и укладке трубопровода (так называемая механическая группа повреждений). Такие повреждения расположены на теле трубы вне зоны прикромочных областей (т.е. далее 500 мм от кромки покрытия).
Для первой группы повреждений наиболее важной величиной для прогнозирования ремонтных мероприятий является осевая ширина (глубина) отслаивания, для второй группы повреждений - линейные размеры дефекта (рис. 4.11).
С целью наглядного представления данных о размерах повреждений изоляции трубы строим гистограмму, на оси абсцисс которой откладываем интервалы размеров дефектов, начиная от наименьшего и заканчивая наибольшим. По оси ординат откладываем частоту значений размеров дефектов, попадающих в данный интервал (карман).
По результатам проведения освидетельствования изоляционного покрытия труб в количестве 2729 шт. была сделана выборка повреждений в виде отслаивания покрытия в прикромочной области изоляции. Общее количество повреждений такого типа 589, или 21,58 %.
Для составления гистограммы (рис. 4.12) разбиваем длину повреждений изоляции на 15 интервалов: 0-10; 10-15; 15-20; 15-20; 25-30; 30-35, 35-40; 40-50; 50-60; 60-70; 70-80; 80-90; 90-100; 100-300 мм и более 300 мм. Далее производим выборку повреждений по их осевой протяженности, измеряемой по металлическому щупу и по данным ультразвукового контроля в соответствии с принятыми интервалами.
При анализе данных гистограмм видно, что основная масса повреждений в виде отслаиваний кромки лежит в диапазоне 0-60 мм как по измерениям, выполненным индентором (более 86,9% от всего количества отслаиваний), так и при приборном контроле (более 84,2% от всего количества отслаиваний). Следовательно, в большинстве случаев ремонт поврежденной кромки покрытия может быть произведен нанесением на предварительно удаленную часть покрытия штатной термоусаживающейся манжеты, устанавливаемой на кольцевой сварной стык и предусматривающей перекрытие кромок изоляции на 80-100 мм с каждой стороны от кольцевого сварного стыка. нализ результатов контроля отслаиваний показал, что в 100 % случаев осевая ширина отслоения, измеренная приборным контролем, оказалась больше, чем измеренная щупом. С практической точки зрения целесообразно оценить, на какую величину разнятся показания, измеренные двумя методами. Это в дальнейшем дает возможность гарантировать вырезку (удаление) всего отслоенного фрагмента, используя в качестве средства измерения только металлический ин-дентор.
Гистограмма разности показаний между ультразвуковым и инструментальным контролем представлена на рис. 4.13.
Анализ гистограммы (рис. 4.13), позволяет установить, что в подавляющем большинстве случаев (94,0 %) разница между измеренными двумя методами размерами дефектов составляет 0-25 мм, т.е. при измерении осевой ширины отслаивания металлическим щупом достаточно увеличить ширину удаляемого фрагмента покрытия на 25 мм, чтобы с вероятностью 94% гарантировать полное удаление дефектного участка при ремонте покрытия. Остальные 6% случаев, не попадающие в интервал 0-25 мм относятся к отслоениям шириной более 100 мм, что можно доказать, построив график между разницей в показаниях измерений по щупу и шириной отслаивания, измеренной по результатам ультразвукового контроля (рис. 4.14).
Таким образом, при измерении ширины отслаивания металлическим щупом при обнаружении показаний отслаивания менее 100 мм необходимо увеличить ширину предназначенного к вырезке дефектного фрагмента на 25 мм. При фиксировании отслаивания более 100 мм ширину вырезки увеличивают на 100 мм, тем самым гарантируется удаление дефектного участка при измерении щупом с вероятностью 98,98 %.
Далее аналогичным образом построим гистограммы для 282 сквозных дефектов изоляции, выявленных на теле трубы в результате освидетельствования (рис. 4.15).
Анализ гистограмм (см. рис. 4.15) показывает, что в 74,55 % случаев (210 повреждений) линейные размеры дефектов не превышают 150 мм, что позволяет ремонтировать их с помощью ремонтных комплектов изоляционного покрытия.
Для ремонта остальных дефектов необходимо применять термоусаживающиеся манжеты (ТУМ) или термоусаживающиеся ленты (ТУЛ).
