RU2335819C2 - Method of demagnetisation of large-size soft-magnetic products and device to this effect - Google Patents
Method of demagnetisation of large-size soft-magnetic products and device to this effect Download PDFInfo
- Publication number
- RU2335819C2 RU2335819C2 RU2006115809/09A RU2006115809A RU2335819C2 RU 2335819 C2 RU2335819 C2 RU 2335819C2 RU 2006115809/09 A RU2006115809/09 A RU 2006115809/09A RU 2006115809 A RU2006115809 A RU 2006115809A RU 2335819 C2 RU2335819 C2 RU 2335819C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetizing
- poles
- product
- magnetization
- magnetic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
Abstract
Description
Область применения.Application area.
Изобретение относится к размагничиванию длинномерных ферромагнитных изделий, например трубопроводов, проложенных в труднодоступных участках или под водой, которые намагничиваются в процессе эксплуатации или после магнитного и электромагнитоакустического контроля.The invention relates to the demagnetization of long ferromagnetic products, such as pipelines, laid in inaccessible areas or under water, which are magnetized during operation or after magnetic and electro-acoustic control.
Уровень техникиState of the art
При сварке трубопроводов постоянным током в монтажных, полевых и ремонтных условиях возникает эффект магнитного дутья, препятствующий нормальному процессу сварки (горение дуги становится нестабильным, расплавленный металл разбрызгивается и т п.), что приводит к различным дефектам сварных швов (непроварам, шлаковым включениям и др.). Это связано с воздействием на сварочную дугу магнитных полей. Особенно негативно на стабильность горения сварочной дуги влияет продольное намагничивание.When welding pipelines with direct current in installation, field and repair conditions, a magnetic blast effect arises that impedes the normal welding process (arc burning becomes unstable, molten metal splashes, etc.), which leads to various defects in welds (lack of penetration, slag inclusions, etc. .). This is due to the impact on the welding arc of magnetic fields. Particularly negatively on the stability of combustion of the welding arc is affected by longitudinal magnetization.
Процесс магнитной подготовки трубы является неотъемлемой частью сварочного процесса и заметно сказывается на скорости проведения сварочных работ. Особенно тщательно следует подходить к вопросу подготовки и выполнения сварки при ремонте подводных трубопроводов, так как в этих условиях проводить технологические операции размагничивания известными способами практически невозможно.The process of magnetic preparation of the pipe is an integral part of the welding process and significantly affects the speed of welding. Particular care should be taken to prepare and perform welding during the repair of underwater pipelines, since under these conditions it is practically impossible to carry out demagnetization technological operations by known methods.
Известны способы размагничивания длинномерных изделий, в частности труб, в которых изделие подвергают воздействию магнитного поля от некоторого максимального значения до нуля, создаваемого катушкой, причем изделие перемещают внутри намагничивающей катушки. Магнитное воздействие может быть импульсным (патент Японии JP 62254409, оп. 06 ноября 1987 г), либо синусоидальным (патент Японии JP 2003264107, опубл. 19 сентября 2003 г.).Known methods for the demagnetization of long products, in particular pipes, in which the product is exposed to a magnetic field from a certain maximum value to zero created by the coil, and the product is moved inside the magnetizing coil. The magnetic effect can be pulsed (Japanese patent JP 62254409, op. November 6, 1987), or sinusoidal (Japanese patent JP 2003264107, publ. September 19, 2003).
Недостатком данных способов является то, что они не могут быть применены в условиях эксплуатации длинномерных изделий, в частности трубопровода, который имеет множество точек опоры.The disadvantage of these methods is that they cannot be applied in operating conditions of long products, in particular a pipeline, which has many points of support.
Известен способ размагничивания длинномерных изделий, в котором изделие подвергают воздействию магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля (патент Японии JP 7110271, опубл. 25 апреля 1995 г). Магнитное поле создается за счет кругового движения электромагнита, установленного на тележке. Изменение интенсивности магнитного поля достигается за счет движения тележки и изменения тока в катушке электромагнита.A known method of demagnetization of long products, in which the product is exposed to a magnetic field with an amplitude decreasing from a certain maximum value to zero (Japanese patent JP 7110271, publ. April 25, 1995). The magnetic field is created due to the circular motion of the electromagnet mounted on the trolley. The change in the intensity of the magnetic field is achieved due to the movement of the cart and the change in current in the coil of the electromagnet.
Недостатком данных способов является то, что они не могут быть применены в условиях эксплуатации длинномерных изделий, в частности трубопровода, который имеет множество точек опоры.The disadvantage of these methods is that they cannot be applied in operating conditions of long products, in particular a pipeline, which has many points of support.
Известны способы размагничивания длинномерных изделий, в частности труб, в которых изделие подвергают воздействию магнитного поля от некоторого максимального значения до нуля, создаваемого катушкой, которую вручную наматывают на трубу в местах стыков, подготовленных под сварку. (Стефанский В.А., Шаньгин A.M. Способы размагничивания трубопроводов и опыт их применения в газовой отрасли // Сварочное производство. 2004. № 10. - С.35-41). Данный способ можно использовать в условиях эксплуатации трубопровода.Known methods of demagnetizing long products, in particular pipes, in which the product is exposed to a magnetic field from a certain maximum value to zero created by a coil, which is manually wound on a pipe at the joints prepared for welding. (Stefansky V.A., Shangin A.M. Methods of demagnetization of pipelines and experience of their application in the gas industry // Welding production. 2004. No. 10. - S.35-41). This method can be used in operating conditions of the pipeline.
Недостатком данного метода является его трудоемкость и высокие материальные затраты. Для размагничивания данным способом необходимо иметь мощный источник питания с регулировкой тока в широком диапазоне, а также намоточный медный кабель большой длины. Так, например, при намотке на трубу диаметром 1440 мм десяти витков кабеля (КОГ сечением 50 мм2) общая длина его составляет 50 м, а вес около 35 кг. Для намотки кабеля необходимо привлекать как минимум трех-четырех человек. Процесс размагничивания занимает большое количество времени и удлиняет на 1 час работу по сварке одного стыка трубы.The disadvantage of this method is its complexity and high material costs. To demagnetize by this method, it is necessary to have a powerful power supply with current regulation in a wide range, as well as a long winding copper cable. So, for example, when winding on a pipe with a diameter of 1440 mm ten turns of cable (KOG with a cross section of 50 mm 2 ), its total length is 50 m and its weight is about 35 kg. At least three to four people must be involved in cable winding. The demagnetization process takes a large amount of time and extends the work of welding one pipe joint by 1 hour.
Наиболее близким к заявляемому способу (прототип) является способ размагничивания длинномерных изделий, в котором изделие подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля (патент РФ 2258272, опубл. 20 февраля 2005 г.)Closest to the claimed method (prototype) is a method of demagnetization of long products, in which the product is exposed to an alternating magnetic field with an amplitude decreasing from a certain maximum value to zero (RF patent 2258272, publ. February 20, 2005)
Размагничивание изделия проводят возбуждаемой обмоткой катушки, через ферромагнитный сердечник. Катушку перемещают вдоль поверхности изделия, при этом размагничивание проводят поэтапно и локально. Размагничиваемое изделие разбивают на участки, обратно пропорциональные толщине изделия или толщине стенок изделия и остаточной индукции магнитного поля материала изделия, и ориентируют катушку таким образом, чтобы вектор напряженности первого импульса размагничивающего магнитного поля на одном участке воздействия был перпендикулярен вектору напряженности собственного поля изделия и противоположно направлен вектору напряженности на другом участке. После воздействия на все локальные участки остаточную намагниченность снимают дополнительным воздействием на последний участок путем уменьшения величины магнитного потока, возбуждаемого в противофазе, относительно воздействия на остальные участки.The demagnetization of the product is carried out by an excited coil of the coil through a ferromagnetic core. The coil is moved along the surface of the product, while the demagnetization is carried out in stages and locally. The demagnetizable product is divided into sections inversely proportional to the thickness of the product or the wall thickness of the product and the residual induction of the magnetic field of the product material, and the coil is oriented so that the vector of the first demagnetizing magnetic field momentum is perpendicular to the vector of the product’s own field intensity and oppositely directed tension vector in another section. After exposure to all local areas, the residual magnetization is removed by additional exposure to the last area by reducing the magnitude of the magnetic flux excited in antiphase relative to the effect on the remaining areas.
Недостатком данного метода является его трудоемкость и высокие материальные затраты. Для размагничивания данным способом необходимо иметь мощный источник тока с регулировкой тока в широком диапазоне.The disadvantage of this method is its complexity and high material costs. For demagnetization by this method, it is necessary to have a powerful current source with adjustable current in a wide range.
Процесс размагничивания занимает большое количество времени и удлиняет на 1 час работу по сварке одного стыка трубы.The demagnetization process takes a large amount of time and extends the work of welding one pipe joint by 1 hour.
Известные магнитные очистные внутритрубные поршни, сходные по конструктивному исполнению с заявляемым устройством и осуществляющие магнитное воздействие на стенки трубопровода. Магнитное воздействие на стенки трубопровода осуществляется за счет движения поршня, при приближении к определенному участку поле возрастает, а при удалении - убывает. В основе их конструкции лежит цилиндрический корпус, на котором закреплены пояса магнитов. На торцевых гранях корпуса крепятся опорно-двигательные элементы, изготовленные из износостойкого полиуретана большой прочности, которые обеспечивают центровку поршня в трубопроводе, несут на себе вес поршня и обеспечивают его передвижение.Known magnetic cleaning in-tube pistons, similar in design to the claimed device and performing a magnetic effect on the walls of the pipeline. The magnetic effect on the walls of the pipeline is due to the movement of the piston, when approaching a certain area, the field increases, and when removed, decreases. Their design is based on a cylindrical body on which magnet belts are fixed. On the end faces of the body are mounted supporting-motor elements made of wear-resistant polyurethane of high strength, which provide centering of the piston in the pipeline, bear the weight of the piston and ensure its movement.
Так, устройство для очистки внутренней полости трубопровода [АС РФ 1417943, опубл. 23 августа 1988 г.] имеет три пояса магнитов, установленные на поверхности корпуса, а устройство для очистки внутренней полости трубопровода (АС РФ 1340836, опубл. 30 сентября 1987 г.) снабжено двумя поясами магнитов. Пояса в данных устройствах выполнены с радиально расположенными полюсами магнитов. Известно также магнитное очищающее устройство (патент США 5461746, опубл. 31 октября 1995 г.), содержащее два пояса с продольно расположенными полюсами магнитов. Магнитные пояса могут также размещаться во фланцах, которые крепятся на торцевых гранях цилиндрического корпуса (патент США 3673629, опубл. 4 июля 1972 г.), либо они могут быть выполнены в виде одного сегмента (патент США 5699577, опубл. 23 декабря 1997 г.).So, a device for cleaning the internal cavity of the pipeline [AS RF 1417943, publ. August 23, 1988] has three magnet belts mounted on the surface of the casing, and the device for cleaning the internal cavity of the pipeline (AC RF 1340836, publ. September 30, 1987) is equipped with two magnet belts. Belts in these devices are made with radially spaced poles of magnets. Also known magnetic cleaning device (US patent 5461746, publ. October 31, 1995), containing two belts with longitudinally spaced poles of magnets. Magnetic belts can also be placed in flanges that are mounted on the end faces of the cylindrical body (US patent 3673629, publ. July 4, 1972), or they can be made in one segment (US patent 5699577, publ. December 23, 1997 )
Основной функцией данных устройств является удаление ферромагнитного мусора (остатков сварочных электродов, окалины и т.д.). Для этих целей магнитное поле должно быть максимальным внутри трубопровода и иметь разомкнутый (отрытый) полюс. Дополнительно магниты позволяют определить местоположение магнитного поршня в трубопроводе. С этой целью некоторые магниты под действием давления газа совершают колебательные движения (АС РФ № 1340836) либо вращательные движения (патент США 3673629).The main function of these devices is the removal of ferromagnetic debris (residues of welding electrodes, scale, etc.). For these purposes, the magnetic field should be maximum inside the pipeline and have an open (open) pole. Additionally, magnets allow you to determine the location of the magnetic piston in the pipeline. To this end, some magnets under the influence of gas pressure make oscillatory motions (AS RF No. 1340836) or rotational motions (US patent 3673629).
При прохождении данных устройств внутри трубопровода, они оказывают минимальное размагничивающее воздействие на стенки трубопровода и не могут использоваться для размагничивания.When these devices pass inside the pipeline, they have a minimal demagnetizing effect on the walls of the pipeline and cannot be used for demagnetization.
Наиболее близким к заявляемому устройству (прототип) по конструктивному исполнению и характеру магнитного воздействия на стенки трубопровода является внутритрубный дефектоскоп с поперечным намагничиванием (патент РФ 2144182, опубл. 10 января 2000 г.)Closest to the claimed device (prototype) in terms of design and the nature of the magnetic effect on the walls of the pipeline is an in-line flaw detector with transverse magnetization (RF patent 2144182, publ. January 10, 2000)
Дефектоскоп для внутритрубных обследований трубопроводов предназначен для перемещения в обследуемом трубопроводе потоком транспортируемого по нему продукта. Он содержит цилиндрическое основание с опорно-двигательными элементами. Опорно-двигательные элементы обеспечивают центровку устройства в трубопроводе и несут на себе вес устройства. Перепад давления, создаваемый плотным прилеганием опорно-двигательных элементов к стенкам трубопровода, обеспечивает перемещение устройства в обследуемом трубопроводе потоком транспортируемого по нему продукта. Опорно-двигательные элементы выполнены в виде манжет. На основании закреплены пояса магнитов (электромагнитов) с обращенными к внутренней поверхности трубопровода полюсами. Для минимизации магнитного сопротивления на поверхности магнитов установлены щетки, выполненные из материала с низким коэффициентом истирания и стержнями из магнитомягкого материала. Между полюсами магнитов размещены многозвенные магниточувствительные преобразователи. Магниты во втором поясе установлены со смещением относительно первого пояса на πd/2n, где n - число пар полюсов. Внутри основания выполнено устройство для регулирования скорости движения дефектоскопа, в виде байпасного патрубка для перепуска транспортируемого по трубопроводу продукта.A flaw detector for in-pipe inspection of pipelines is intended for movement in the examined pipeline by the flow of the product transported through it. It contains a cylindrical base with musculoskeletal elements. Musculoskeletal elements provide centering of the device in the pipeline and bear the weight of the device. The pressure difference created by the snug fit of the musculoskeletal elements to the walls of the pipeline ensures the movement of the device in the examined pipeline by the flow of the product transported through it. Musculoskeletal elements are made in the form of cuffs. On the base are fixed belts of magnets (electromagnets) with poles facing the inner surface of the pipeline. To minimize magnetic resistance, brushes are installed on the surface of the magnets made of a material with a low coefficient of abrasion and rods of soft magnetic material. Between the poles of the magnets are multi-link magnetically sensitive converters. The magnets in the second belt are mounted with an offset relative to the first belt by πd / 2n, where n is the number of pole pairs. Inside the base there is a device for controlling the speed of the flaw detector, in the form of a bypass pipe for bypassing the product transported through the pipeline.
Намагничивающие пояса намагничивают стенки трубопровода полосами с попарно встречными направлениями магнитного поля в каждом сечении, причем намагничивание полос осуществляется до уровня насыщения, что необходимо для качественного измерения дефектов. Однако можно считать, что дефектоскоп частично размагничивает стенки трубопровода, поскольку уменьшают продольную намагниченность, особенно влияющую на качество сварочных работ. Но размагничивание происходит только на участках между щетками, и таким образом размагничивается менее половины трубы.The magnetizing belts magnetize the walls of the pipeline in strips with pairwise opposite directions of the magnetic field in each section, and the magnetization of the strips is carried out to the saturation level, which is necessary for the qualitative measurement of defects. However, it can be considered that the flaw detector partially demagnetizes the walls of the pipeline, since they decrease the longitudinal magnetization, which especially affects the quality of welding work. But demagnetization occurs only in the areas between the brushes, and thus less than half the pipe is demagnetized.
Недостатком устройства является то, что полюса в данном дефектоскопе выполнены прямоугольными и широкими. В этом случае, после прохода дефектоскопа остается достаточно широкий шлейф с продольным направлением намагниченности на участке прохождения каждого магнитного полюса (фиг.7). Это не позволяет уменьшить остаточную намагниченность трубы (размагнитить) до уровня, не влияющего на качество сварочных работ.The disadvantage of this device is that the poles in this flaw detector are made rectangular and wide. In this case, after the passage of the flaw detector there remains a sufficiently wide loop with a longitudinal direction of magnetization at the passage of each magnetic pole (Fig. 7). This does not allow to reduce the residual magnetization of the pipe (demagnetize) to a level that does not affect the quality of welding work.
При воздействии второго магнитного пояса со смещением относительно первого общая картина намагниченности практически не изменится, только произойдет общее смещение (поворот) участков с попарно встречным намагничиванием.Under the influence of the second magnetic belt with an offset relative to the first, the general picture of magnetization will not practically change, only a general shift (rotation) of the sections with pairwise counter magnetization will occur.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Задача изобретения заключается в сокращении времени размагничивания длинномерных изделий, с обеспечением уровня размагничивания, не влияющего на качество сварочных работ, а также возможности размагничивания в труднодоступных местах, в частности под водой.The objective of the invention is to reduce the time of demagnetization of long products, providing a level of demagnetization that does not affect the quality of welding, as well as the possibility of demagnetization in hard-to-reach places, in particular under water.
В способе задача решается тем, что для размагничивания длинномерных изделий из магнитомягких материалов, изделие подвергают воздействию магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения, до нуля, магнитное воздействие осуществляют как минимум одним намагничивающим полюсом на локальном участке в виде пояса, причем изменение магнитного поля достигается изменением магнитной силы полюса и его перемещением вдоль изделия, причем намагничивание ведут изнутри изделия как минимум двумя разнополярными полюсами в одном поясе, которые намагничивают изделие полосами с встречно-параллельной намагниченностью, что обеспечивает последующее саморазмагничивание изделия за счет большого размагничивающего фактора намагниченной полосы и маленькой коэрцитивной силы магнитомягкого материала.In the method, the problem is solved in that in order to demagnetize long products from soft magnetic materials, the product is subjected to a magnetic field with an amplitude decreasing from a certain maximum value to zero, the magnetic effect is carried out by at least one magnetizing pole in a local area in the form of a belt, and changing the magnetic of the field is achieved by changing the magnetic force of the pole and moving it along the product, and magnetization is carried out from the inside of the product by at least two different poles in a belt which the product is magnetized strips with counter-parallel magnetization, allowing subsequent samorazmagnichivanie products due to the large demagnetizing factor magnetized strip and a small coercive force magnetic material.
Ширину намагничиваемых полос выбирают в зависимости от толщины трубопровода, предшествующей величины остаточной намагниченности и минимальной остаточной намагниченности, до которой необходимо размагнитить изделие.The width of the magnetized strips is selected depending on the thickness of the pipeline, the previous value of the residual magnetization and the minimum residual magnetization, to which it is necessary to demagnetize the product.
Количество намагничивающих поясов выбирают в зависимости от толщины трубопровода, предшествующей величины остаточной намагниченности и минимальной остаточной намагниченности, до которой необходимо размагнитить изделие.The number of magnetizing belts is selected depending on the thickness of the pipeline, the previous value of the residual magnetization and the minimum residual magnetization, to which it is necessary to demagnetize the product.
Ширина полос намагничивания и уровень их намагничивания каждого последующего пояса меньше предыдущего.The width of the magnetization strips and the level of their magnetization of each subsequent belt is less than the previous one.
Скорость перемещения выбирают в зависимости от толщины изделия. Скорость перемещения составляет от 0,1 до 10 м/сек.The speed of movement is selected depending on the thickness of the product. The speed of movement is from 0.1 to 10 m / s.
Для устройства задача решается тем, в устройстве для размагничивания трубопроводов из магнитомягких материалов, включающем цилиндрический корпус из магнитомягкого материала с опорно-двигательными элементами, на поверхности цилиндрического корпуса размещен как минимум один намагничивающий пояс, состоящий из равномерно расположенных полюсов, образованных из постоянных магнитов с обращенными к внутренней поверхности трубопровода полюсами, на внешней поверхности которых крепятся щетки из армированных тросов, выполненных из магнитомягкого материала, причем полюса выполнены клинообразными.For the device, the problem is solved by the fact that in the device for demagnetizing pipelines made of soft magnetic materials, including a cylindrical body made of soft magnetic material with supporting-motor elements, at least one magnetizing belt is placed on the surface of the cylindrical body, consisting of evenly spaced poles formed of permanent magnets with reversed magnets to the inner surface of the pipeline with poles, on the outer surface of which brushes are made of reinforced cables made of magnet soft material, wherein the poles are made wedge-shaped.
На каждое сечение трубы намагничивающий пояс воздействует сначала основаниями - торцевыми (самыми широкими) концами клинообразных полюсов, намагничивая сегменты трубы встречно-параллельно и до насыщения. Затем на каждое сечение трубы воздействуют последующие элементы полюсов меньших размеров и с меньшей намагничивающей силой. Таким образом, после воздействия снаряда на стенках трубопровода остаются сегменты, намагниченные встречно-параллельно, с минимальным уровнем намагниченности, а также неширокий магнитный шлейф, в области прохождения центральной зоны полюсов, с продольной намагниченностью и минимальным уровнем намагниченности.The magnetizing belt acts on each pipe section first with the bases — end (widest) ends of the wedge-shaped poles, magnetizing the pipe segments in opposite directions and until saturated. Then, each element of the pipe is affected by subsequent elements of poles of smaller sizes and with less magnetizing force. Thus, after the impact of the projectile on the walls of the pipeline, there remain segments magnetized counter-parallel, with a minimum level of magnetization, as well as a narrow magnetic loop, in the region of the passage of the central zone of the poles, with longitudinal magnetization and a minimum level of magnetization.
Для более низкого уровня размагничивания стенок трубопровода используют снаряд с двумя намагничивающими поясами, причем второй пояс имеет большее количество полюсов. В этом случае при прохождении второго намагничивающего пояса на стенки воздействует большее количество полюсов, но с меньшей намагничивающей силой. Таким образом, после воздействия снаряда с двумя намагничивающими поясами на стенках трубопровода остаются более узкие полосы, намагниченные встречно-параллельно с более низким уровнем намагниченности, а также более узкий магнитный шлейф, в области прохождения центральной зоны полюсов, с продольной намагниченностью и с еще меньшим уровнем намагниченности.For a lower level of demagnetization of the walls of the pipeline, a projectile with two magnetizing belts is used, the second belt having a larger number of poles. In this case, when passing the second magnetizing belt, a larger number of poles acts on the walls, but with less magnetizing force. Thus, after the impact of a projectile with two magnetizing belts, narrower bands remain on the pipeline walls, magnetized counter-parallel with a lower level of magnetization, as well as a narrower magnetic loop, in the region of the passage of the central zone of the poles, with longitudinal magnetization and with an even lower level magnetization.
Дополнительно, после прохода устройства, стенки трубопровода размагничиваются за счет большого размагничивающего фактора отдельных сегментов трубы.Additionally, after the passage of the device, the pipe walls are demagnetized due to the large demagnetizing factor of the individual pipe segments.
Краткое описание чертежей, раскрывающее конструктивное исполнение устройства.A brief description of the drawings, revealing the design of the device.
На фиг.1 изображен общий вид устройства;Figure 1 shows a General view of the device;
на фиг.2 представлен вид устройства сбоку с 8-полюсным намагничивающим поясом;figure 2 presents a side view of the device with an 8-pole magnetizing belt;
на фиг.3 представлен вид устройства сбоку с 8-полюсным намагничивающим поясом и 12-полюсным намагничивающим поясом;figure 3 presents a side view of the device with an 8-pole magnetizing belt and a 12-pole magnetizing belt;
на фиг.4 дано радиальное сечение устройства:figure 4 is given a radial section of the device:
на фиг.5 приведены диаграммы намагниченности стенок трубопровода, после воздействия устройства;figure 5 shows a diagram of the magnetization of the walls of the pipeline, after exposure to the device;
на фиг.6 приведены возможные формы клинообразных полюсов;figure 6 shows the possible forms of wedge-shaped poles;
на фиг.7 приведен характер намагниченности трубопровода после воздействия дефектоскопа с поперечным намагничиваем (по прототипу).Fig.7 shows the nature of the magnetization of the pipeline after exposure to a flaw detector with a transverse magnetizable (prototype).
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
Устройство для размагничивания трубопроводов содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из магнитомягкого материала (фиг.1-3). На торцевых гранях корпуса установлены фланцы 2, на которых закреплены опорно-двигательные элементы 3. Опорно-двигательные элементы 3 обеспечивают центровку устройства в трубопроводе и несут на себе вес устройства. Перепад давления, создаваемый плотным прилеганием опорно-двигательных элементы 3 к стенкам трубопровода обеспечивает перемещение устройства в обследуемом трубопроводе потоком транспортируемого по нему продукта. Опорно-двигательные элементы 3 могут быть выполнены в виде манжет, изготовленных из износостойкого полиуретана большой прочности, либо в виде дисков, также изготовленных из полиуретана. На концах опорно-двигательных элементов 3 могут быть установлены ролики 4 и пластины 5 из износостойких керамических материалов. Внутри корпуса 1 выполнены средства для регулирования скорости движения устройства (на чертежах не показано), в виде регулируемого байпасного патрубка для перепуска транспортируемого по трубопроводу продукта. В носовой части устройства крепится скоба 6 и обтекатель 7. Скоба 6 используется при транспортно-погрузочных работах, для установки размагничивателя в трубопровод, а также для сцепления его с дополнительным устройством для размагничивания, при создании многосекционного размагничивателя.A device for demagnetization of pipelines contains a
На поверхности корпуса 1 крепится один намагничивающий пояс 8 (фиг.2) или два намагничивающих пояса 8 и 9 (фиг.3). Каждый из поясов 8 и 9 состоит из равномерно расположенных по окружности полюсов 10 (фиг.4), образованных из постоянных магнитов 11, на внешней поверхности которых крепятся щетки 12 из тросов 13, закрепленных на основании 14, выполненных из магнитомягкого материала. Отличительной особенностью заявляемого устройства является то, что полюса 10 выполнены клинообразными. Клинообразность полюсов 10 создается за счет уменьшения числа или размеров постоянных магнитов 11 и соответственно уменьшения размеров щеток 12 (количества тросов 13). Форма полюсов 10 и их количество может быть различной, в зависимости от толщины стенок и материала трубопровода, а также скорости движения снаряда. На фиг.6 приведены наиболее используемые варианты исполнения полюсов 10. На фиг 6 (а) показан клинообразный полюс с удлиненным основанием, (в) - с плоскими гранями, (с) - со ступенчатыми гранями, (d) - с выпуклыми гранями, (е) и (f) - с несимметричными (скошенными) гранями.On the surface of the
Намагничивающий пояс 8 содержит четное количество полюсов 10, с чередующимися N и S полюсами постоянных магнитов 11, что обуславливает намагничивание трубы 15 сегментарно по окружности (фиг.4). Направление намагниченности в соседних сегментах 16 трубы встречно-параллельно и по окружности трубы. Намагничивающий пояс 8 может содержать четыре, шесть, восемь или более магнитных полюсов 10. Причем в одном устройстве может быть установлено несколько намагничивающих поясов 8, либо два устройства с различным количеством магнитных полюсов 10 могут быть объединены в сцепку. Размеры и количество магнитных полюсов 10 в каждом намагничивающем поясе 8 рассчитываются исходя из размеров трубопровода (диаметра, толщины стенки), величины предшествующей намагниченности трубопровода и уровня остаточной намагниченности, до которого необходимо размагнитить трубопровод. На фиг.3 показано устройство с двумя намагничивающими поясами 8 и 9. Пояс 8 содержит восемь полюсов 10, а пояс 9 содержит двенадцать полюсов 10.The magnetizing
Постоянные магниты 11 могут быть выполнены на основе сплава Al-Ni-Co-Fe (АЛЬНИКО), на основе сплава SmCo (САМАРИЙ-КОБАЛЬТ), который обладает уникальным сочетанием сильных магнитных свойств, коррозийной устойчивости и стабильности при высоких температурах, а также на основе сплава NdFeB (НЕОДИМ-ЖЕЛЕЗО-БОР).
Устройство запассовывают в трубопровод, где оно под давлением газа начинает двигаться. Предварительно, с помощью системы регулировки скорости движения устанавливают скорость в пределах от 0,1 до 10 м/с. Чем выше скорость движения устройства, тем большими должны быть размеры магнитных полюсов 10. Во время движения устройство, намагничивая сегментарно и встречно-параллельно по окружности в каждом сечении трубы, осуществляет намагничивание стенки трубы 15 в виде полос с поперечным направлением намагниченности.The device is stored in a pipeline, where it begins to move under gas pressure. Previously, using a speed control system, the speed is set in the range from 0.1 to 10 m / s. The higher the speed of movement of the device, the larger the size of the magnetic poles should be 10. During movement, the device magnetizes segmental and counter-parallel to the circumference in each section of the pipe, magnetizes the
Спереди по ходу движения снаряда намагниченность направлена вдоль трубы. На каждое сечение трубы 15 намагничивающий пояс 8 воздействует сначала основаниями (самыми широкими) концами клинообразных полюсов 10, намагничивая сегменты 16 трубы 15 встречно-параллельно и до насыщения. Затем на каждое сечение трубы 15 воздействуют последующие элементы полюсов 10, меньших размеров и с меньшей намагничивающей силой. Таким образом, после воздействия устройства на стенках трубопровода остаются полосы, намагниченные встречно-параллельно с минимальным уровнем намагниченности, а также неширокий магнитный шлейф, в области прохождения центральной зоны полюсов 10, с продольной намагниченностью и минимальным уровнем намагниченности.In front of the projectile, the magnetization is directed along the pipe. On each section of the
Для более высокого уровня размагничивания стенок трубопровода используют снаряд с двумя намагничивающими поясами 8 и 9, причем второй намагничивающий пояс 9 имеет большее количество полюсов 10. В этом случае при прохождении второго намагничивающего пояса 9 на стенки воздействует большее количество полюсов, но с меньшей намагничивающей силой. Для устранения взаимного влияния намагничивающих поясов 8 и 9 их выполняют с некоторым смещением. Таким образом, после воздействия устройства с двумя намагничивающими поясами 8 и 9 на стенках трубопровода остаются более узкие полосы, намагниченные встречно-параллельно с более низким уровнем намагниченности, а также более узкий магнитный шлейф, в области прохождения центральной зоны полюсов 10, с продольной намагниченностью и с еще меньшим уровнем намагниченности. На фиг.5 показаны уровни намагниченности по сечению трубы после прохождения соответственно 8-полюсного, 8- и 16-полюсного, а также 8- и 24-полюсного устройства.For a higher level of demagnetization of the walls of the pipeline, a projectile with two magnetizing
Дополнительно, после прохода устройства, стенки трубопровода, намагниченные поперечно, размагничиваются за счет большого размагничивающего фактора отдельных сегментов трубы.Additionally, after the passage of the device, the pipe walls, magnetized transversely, are demagnetized due to the large demagnetizing factor of the individual pipe segments.
Проверка качества работы устройства проводилась на стенде. В качестве объекта размагничивания использовался отрезок трубы диаметром 1440 мм и длиной около 30 метров. Уровни остаточной индукции магнитного поля измерялись в зазоре шириной 5 мм. Устройство - снаряд-размагничиватель ПМР-800 имел восемь полюсов, длина корпуса 1449 мм. Снаряд-размагничиватель пропускали, как после снаряда дефектоскопа с продольным намагничиваем ДМТ-800, так и после дефектоскопа с поперечным намагничиванием ДМТП-800.Quality control of the device was carried out at the stand. A piece of pipe with a diameter of 1440 mm and a length of about 30 meters was used as the object of demagnetization. The levels of residual magnetic field induction were measured in a gap of 5 mm wide. The device - the projectile-demagnetizer PMR-800 had eight poles, the length of the body 1449 mm. A demagnetizer shell was passed, both after a flaw detector with a longitudinal magnetization of DMT-800, and after a flaw detector with transverse magnetization of DMTP-800.
Известно, что уровень индукции в разделке должен быть не более 8-10 мТл. Наличие магнитного поля с уровнем индукции до 8 мТл сварщик вообще не отмечает, в диапазоне индукций 8-10 мТл сварщик отмечает возрастающее волнение металла в сварочной ванне, при индукции выше 10 мТл начинается разбрызгивание металла из зоны сварки, а при индукции выше 30 мТл сварка практически невозможна (С.А.Волохов. Опыт размагничивания труб на магистральных трубопроводах с использованием новейшей технологии // Сварочное производство. 1999).It is known that the level of induction in the cutting should be no more than 8-10 mT. The welder does not notice the presence of a magnetic field with an induction level of up to 8 mT; in the induction range of 8–10 mT, the welder observes an increase in the excitement of the metal in the weld pool, with induction above 10 mT, metal spraying from the weld zone begins, and with induction above 30 mT, welding is practically impossible (S.A. Volokhov. Experience of demagnetizing pipes on trunk pipelines using the latest technology // Welding production. 1999).
Испытания показали, что снаряд с продольной системой намагничивания ДМТ-800 намагничивает металл трубы до очень большой величины остаточной индукции, около 0,7-1 Тл. Это соответствует полю в разделке трубы с зазором 5 мм порядка 200 мТл. Сварка таких труб без предварительного размагничивания невозможна. При этом размагничивающий фактор N практически не играет роли, поскольку длина трубы приравнивается к бесконечности. Снаряд с поперечной системой намагничивания ДМТП-800 намагничивает металл до величины порядка 0,5-0,6 Тл.Tests have shown that a projectile with a longitudinal magnetization system DMT-800 magnetizes the metal of the pipe to a very large value of residual induction, about 0.7-1 T. This corresponds to the field in the pipe groove with a gap of 5 mm of the order of 200 mT. Welding of such pipes without preliminary demagnetization is impossible. In this case, the demagnetizing factor N practically does not play a role, since the length of the pipe is equal to infinity. A projectile with a transverse magnetization system DMTP-800 magnetizes metal to a value of the order of 0.5-0.6 T.
Поле в разделке трубопровода с зазором 5 мм после пропуска размагничивателя ПМР-800 (снаряд 8-полюсный, с одним намагничивающим поясом) в первом случае поле уменьшилось в 20-30 раз и составило примерно 10 мТл, во втором случае 7 мТл.The field in the pipe cut with a gap of 5 mm after passing the demagnetizer PMR-800 (an 8-pole projectile with one magnetizing belt) in the first case, the field decreased by 20-30 times and amounted to about 10 mT, in the second case 7 mT.
После пропуска устройства в том и другом случае обеспечивался достаточно низкий уровень остаточной намагниченности, который обеспечивал высокое качество сварочных работ.After skipping the device in both cases, a sufficiently low level of residual magnetization was ensured, which ensured a high quality of welding work.
Расчеты показывают, что если взять устройство с двумя намагничивающими поясами 8 и 9, то это приведет к снижению остаточного поля еще в 20-30 раз.Calculations show that if you take a device with two magnetizing
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006115809/09A RU2335819C2 (en) | 2006-05-06 | 2006-05-06 | Method of demagnetisation of large-size soft-magnetic products and device to this effect |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006115809/09A RU2335819C2 (en) | 2006-05-06 | 2006-05-06 | Method of demagnetisation of large-size soft-magnetic products and device to this effect |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006115809A RU2006115809A (en) | 2007-12-10 |
| RU2335819C2 true RU2335819C2 (en) | 2008-10-10 |
Family
ID=38903140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006115809/09A RU2335819C2 (en) | 2006-05-06 | 2006-05-06 | Method of demagnetisation of large-size soft-magnetic products and device to this effect |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2335819C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419905C1 (en) * | 2009-11-27 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" | Demagnetisation method of thin-wall annular parts of large diametre from ferromagnetic steels |
| RU2486618C1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-06-27 | Закрытое акционерное общество "Ультракрафт" | Method of demagnetisation of ferromagnetic materials and device to this effect |
| RU2647482C1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-03-16 | Илья Николаевич Буряков | Method for protecting metallic ferromagnetic object from magnetometric detection |
| PL423495A1 (en) * | 2017-11-17 | 2019-05-20 | Centrum Diagnostyki Rurociagow I Aparatury Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Demagnetizing piston for the pipelines, that force gas or liquid media |
| RU201732U1 (en) * | 2020-09-28 | 2020-12-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | DEVICE FOR DEMAGNETIZING MAGNETIC SHIELDING CHAMBER |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2102738C1 (en) * | 1994-02-03 | 1998-01-20 | Малое предприятие "Ультратест" | Flaw detector-tool for intrapipe examination of pipe-lines |
| RU2144182C1 (en) * | 1998-10-08 | 2000-01-10 | Закрытое акционерное общество МНПО "Спектр" | Magnetic wall flaw detector |
| RU2157014C1 (en) * | 1999-07-21 | 2000-09-27 | Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова | Method for demagnetizing large-sized articles |
| JP2003264107A (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-19 | Jfe Steel Kk | Running demagnetization method |
| RU2258272C2 (en) * | 2003-07-03 | 2005-08-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method and device for demagnetizing long-measuring ferromagnetic parts |
-
2006
- 2006-05-06 RU RU2006115809/09A patent/RU2335819C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2102738C1 (en) * | 1994-02-03 | 1998-01-20 | Малое предприятие "Ультратест" | Flaw detector-tool for intrapipe examination of pipe-lines |
| RU2144182C1 (en) * | 1998-10-08 | 2000-01-10 | Закрытое акционерное общество МНПО "Спектр" | Magnetic wall flaw detector |
| RU2157014C1 (en) * | 1999-07-21 | 2000-09-27 | Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова | Method for demagnetizing large-sized articles |
| JP2003264107A (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-19 | Jfe Steel Kk | Running demagnetization method |
| RU2258272C2 (en) * | 2003-07-03 | 2005-08-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method and device for demagnetizing long-measuring ferromagnetic parts |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, №4 2004, с.35-41. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419905C1 (en) * | 2009-11-27 | 2011-05-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" | Demagnetisation method of thin-wall annular parts of large diametre from ferromagnetic steels |
| RU2486618C1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-06-27 | Закрытое акционерное общество "Ультракрафт" | Method of demagnetisation of ferromagnetic materials and device to this effect |
| RU2647482C1 (en) * | 2017-01-24 | 2018-03-16 | Илья Николаевич Буряков | Method for protecting metallic ferromagnetic object from magnetometric detection |
| PL423495A1 (en) * | 2017-11-17 | 2019-05-20 | Centrum Diagnostyki Rurociagow I Aparatury Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Demagnetizing piston for the pipelines, that force gas or liquid media |
| RU201732U1 (en) * | 2020-09-28 | 2020-12-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | DEVICE FOR DEMAGNETIZING MAGNETIC SHIELDING CHAMBER |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006115809A (en) | 2007-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107424721B (en) | Pipeline demagnetizing device based on permanent magnet structure and application thereof | |
| KR20180026746A (en) | Wire rope tester | |
| RU2335819C2 (en) | Method of demagnetisation of large-size soft-magnetic products and device to this effect | |
| KR20150048141A (en) | Eddy current flaw detection probe and eddy current flaw inspection apparatus | |
| JP7434150B2 (en) | Magnetic substance inspection device and magnetic substance inspection method | |
| US8079266B2 (en) | Device for testing material and measuring thickness on a test object having at least electrically conducting and ferromagnetic material parts | |
| EP4047360B1 (en) | Magnetic leakage inspection device and defect inspection method | |
| Pan et al. | Analysis of the eccentric problem of wire rope magnetic flux leakage testing | |
| JP2011007570A (en) | Leakage flux flaw detector | |
| RU60265U1 (en) | DEVICE FOR MAGNETIZATION OF PIPELINES FROM MAGNETIC SOFT MATERIALS | |
| RU2285254C1 (en) | Device for demagnetization of main pipelines | |
| SU1605183A1 (en) | Magnetizing device for magnetic flaw detection | |
| US20090058406A1 (en) | Nondestructive inspection method and device | |
| SU1753391A1 (en) | Magnetizing device for magnetographic control of cylindrical products | |
| JP2001093729A (en) | Method for demagnetizing member | |
| JPH0354444B2 (en) | ||
| JPS59225348A (en) | Magnetic flaw detecting apparatus | |
| JP2001041932A (en) | Leakage magnetic flux inspection apparatus and flaw determination method | |
| RU2007102092A (en) | METHOD FOR MAGNETIC CONTROL OF THE INTERNAL SURFACE PROFILE OF A PIPELINE AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2344909C2 (en) | Arc welding method for magnetised bodies during recovery operations | |
| Kildishev et al. | Deperming technology in large ferromagnetic pipes | |
| Suresh et al. | Demagnetization of Residual Magnetism in Plates of Odd Shapes | |
| JPS58123450A (en) | Magnetic flaw detecting method and device thereof | |
| JPS6235248B2 (en) | ||
| JP2001058267A (en) | Welding method for steel and inserting member |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20071203 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20080129 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170507 |