Ультразвуковой контроль в нефте-газовой промышленности

neft

В наше время непрерывно повышаются требования к безопасности и надежности работы технологического оборудования предприятий нефтехимической и нефтегазовой промышленности.

Повышение этих требований влечет за собой необходимость широкого применения приборов и методов неразрушающего контроля качества. Неразрушающий контроль является самым оптимальным методом технической диагностики для технического контроля состояния узлов и механизмов оборудования без привлечения разрушающих методов, которые останавливают ход работы технологического процесса, что влечет за собой солидные финансовые потери для предприятия. 
Лидирующую позицию среди методов неразрушающего контроля занимает ультразвуковой метод. Он основан на том, что различные среды имеют разнородные акустические свойства, а волны ультразвука могут отражаться от границы раздела этих сред. Принцип работы приборов ультразвуковой диагностики состоит в излучении, приеме и интерпретации звуковых колебаний. В ультразвуковом методе контроля применяется многообразие типов используемых волн, методов, широкий диапазон частот. Этот метод позволяет, не нарушая хода технологического процесса и не демонтируя механизмы, выявлять разнообразные дефекты оборудования, такие как трещины, раковины, расслоения, плены и многие другие.

Ультразвуковая толщинометрия является методом, позволяющим определить изменение толщины металла в процессе химического или коррозийного процесса, сравнивая значения полученных величин с заданными. Принцип этого метода заключен в том, что пьезопреобразовательный элемент даёт ультразвуковую волну, которая, распространяясь в металле, доходит до границы раздела сред, отражается и возвращается обратно. Прибор фиксирует время пути этой возвратившейся волны и далее рассчитывает толщину металла исходя из справочной скорости колебаний ультразвука в металле определённого химического состава и времени возврата волны ультразвука. В результате проведения этого исследования имеется ряд фиксированных показателей толщины металла в определённых точках и схема расположения этих точек на чертеже технологического оборудования. Чаще всего этот метод используется при технической диагностике сосудов, работающих под давлением, резервуаров, содержащих химические вещества и нефтегазопроводов. Качество оценки технического состояния технологических объектов постоянно повышается, отчасти это обязано развитию и упрощению такого метода, как ультразвуковая толщинометрия.

Такой метод, как ультразвуковая дефектоскопия, чаще всего применяют при оценке качества сварных швов. Принцип работы простейшего дефектоскопа основан на том, что ультразвуковая волна, проходя через сварное соединение, отражается от дефектов, находящихся внутри, при этом формируя импульс с определённой амплитудой, в случае отсутствия дефектов никакого импульса не фиксируется. Далее величина импульса сравнивается с заданной, и, согласно результатам сравнения, принимается решения о качестве сварного соединения. В заключении комиссии по контролю обычно указан характер дефекта (точечный или протяженный), амплитуда полученного импульса, размеры дефекта. По данным этого исследования принимается решение о годности к работе конструкции в целом. 
trubСегодня самым перспективным в плане развития методов ультразвукового контроля можно назвать технологию фазированных решеток, реализованную в дефектоскопе DIO 1000PA. Применение на практике этой технологии значительно повышает качество контроля. Этот метод основан на генерировании и интерференции ультразвуковых волн. Пьезоэлектрические элементы объединяются в один блок, обычно по 32, 64 или 128 штук в блоке. Этот блок и является кристаллом(преобразователем) решетки. Генератор программируется и, в соответствии с программой, выполняет контроль элементов, предназначенных для формирования лучей. В результате процесса интерференции всех волн, исходящих от элементов, происходит формирование результирующей волны с требуемым углом ввода. Производится сканирование, затем генератор производит изменение угла ввода общей волны и повторяется процесс сканирования. 
При использовании способа контроля с применением фазированных решеток ультразвуковым дефектоскопом DIO 1000 PA формируется луч ультразвука с регулируемым углом ввода, размером фокусного пятна и фокусным расстоянием. Также возможно перемещать генерируемый луч в разные сектора фазированной решетки. Это позволяет методу обрести новые возможности, например, возможно изменение направления сканирования без перемещения датчика. Эффективность поиска дефектов значительно повышается при проведении исследований под разными углами направления луча, таким образом, этот метод заменяет большое количество датчиков и даже механические компоненты. Этот метод является более усовершенствованным и эффективным в сравнении с другими существующими методами ультразвукового контроля, использующими преобразователь с одним элементом, с применением технологии фазированных решеток контроль становится качественнее, проще и дешевле. Преимуществами этого метода являются высокий коэффициент обнаружения дефектов, высокая скорость исследований, широкие возможности для составления отчетов о результатах измерений, хорошая визуализация процесса, использование только одного датчика для разных углов. 
Можно сказать обо всех методах ультразвукового контроля, что они абсолютно безвредны для оператора, полностью отсутствуют излучения, вредные для здоровья. Современные методы и аппаратура для ультразвукового контроля являются прекрасными инструментами для решения задач автоматического контроля. Полученные документированные отчеты позволяют эксперту провести дальнейший анализ информации о дефектах для принятия решения о техническом состоянии объекта.

Conact Us