RU2587695C1 - Магнитный дефектоскоп для обнаружения дефектов в сварных швах - Google Patents
Магнитный дефектоскоп для обнаружения дефектов в сварных швах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2587695C1 RU2587695C1 RU2015116136/28A RU2015116136A RU2587695C1 RU 2587695 C1 RU2587695 C1 RU 2587695C1 RU 2015116136/28 A RU2015116136/28 A RU 2015116136/28A RU 2015116136 A RU2015116136 A RU 2015116136A RU 2587695 C1 RU2587695 C1 RU 2587695C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- eddy current
- pipeline
- defects
- current sensors
- brushes
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 230000007547 defect Effects 0.000 title abstract description 19
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Использование: для неразрушающего контроля технического состояния нефте- газопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что магнитный дефектоскоп, на котором установлены на магнитах два пояса щеток из ферромагнитного материала, контактирующие с внутренней поверхностью трубопровода, между поясами щеток из ферромагнитного материала в виде кольца на износоустойчивых основаниях установлены блоки датчиков, состоящие из вихретоковых датчиков и датчика градиента постоянного магнитного поля, который в свою очередь состоит из двух магниточувствительных элементов, являющихся полупроводниковыми преобразователями магнитного поля, смещенных на некоторое расстояние друг относительно друга в направлении нормали к контролируемой поверхности, при этом расстояние значительно меньше протяженности помех, при этом применяется система из двух вихретоковых датчиков, плоскости которых перпендикулярны друг другу и направляющей контролируемого трубопровода, при этом применяется амплитудно-фазовая обработка диагностических данных. Технический результат: обеспечение возможности улучшения обнаружения и образмеривания малоразмерных дефектов и дефектов в сварных швах. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля технического состояния нефте-, газопроводов, нефтепродуктопроводов с помощью внутритрубных дефектоскопов и касается измерительной системы.
Известен дифференциальный метод («Eddy current flaw detector» JPS 5766353 A от 22.04.1982, МПК G01N 27/90), в котором три круговые катушки смонтированы вокруг зонда, при этом одна является эталонной и расположена в непосредственной близости между двумя другими катушками.
Известен вихретоковый дефектоскоп («Defect detection for internal chilled pipe» JPS 5855853 А от 02.04.1983, МПК B22D 19/00; C21B 7/10; G01N 27/82; G01N 27/90; G01N 29/04), который проходит внутритрубное пространство и при помощи вихретоковых датчиков исследует состояние сварных швов.
Известен зонд для вихретокового дефектоскопа («Probe for eddy current flaw detection» JPS 62130350 А от 12.06.1987, МПК G01N 27/90), состоящий из постоянных магнитов, катушек, изоляционных материалов и пр.
Известен метод контроля магнитного материала труб («Method for inspection of magnetic material pipe» JP 5169983 B2 от 27.03.2013, МПК G01N 27/90), представляющий собой зонд, в котором установлены постоянные магниты, вихретоковые датчики и линии намагниченности расположены в осевом направлении.
Известен способ магнитного контроля дефектов длинномерных ферромагнитных изделий (RU 2032898 C1 от 25.02.1992, МПК G01N 27/87), заключающийся в том, что изделия намагничивают и измеряют градиент магнитного поля рассеяния на их поверхностях с помощью двух феррозондовых преобразователей, сигналы которых вычитают и по их разности определяют дефекты в изделиях, при этом намагничивают участок изделий под одним из преобразователей до более высокого уровня, при котором разностный сигнал достигает минимального значения.
Известен способ магнитной дефектоскопии и устройство для осуществления этого способа (RU 2133032 C1 от 20.03.1997, МПК G01N 27/83, G01N 27/87), в котором для обнаружения дефектов в сварных соединениях контролируемых объектов намагничивание их стенок производят по направлению нормали к продольной оси контролируемых сварных швов, а преобразователь перемещают по объекту таким образом, чтобы обеспечить одновременное пересечение контролируемого сварного шва всеми звеньями преобразователя.
Известен способ обнаружения дефектов в длинномерных объектах (RU 2157990 C1 от 17.03.2000, МПК G01N 27/82, G01N 27/87), при котором контроль поля осуществляют по сдвигу фазы и изменению амплитуды 3-й гармоники сформированного на объекте сигнала.
Известно устройство для контроля стенок трубопроводов (RU 2453835 C1 от 11.04.2011, МПК G01N 27/82), имеющее катушки возбуждения вихретоковых датчиков, которые выполнены в виде цилиндрических катушек, а первая сигнальная катушка и вторая сигнальная катушка имеют прямоугольную форму, и вторая сигнальная катушка вставлена узкой стороной в первую сигнальную катушку под прямым углом так, что получившаяся фигура имеет форму креста, и обе катушки вставлены внутрь катушки возбуждения так, чтобы оси сигнальных катушек были перпендикулярны оси катушки возбуждения, причем первая сигнальная катушка ориентирована вдоль направления движения устройства для контроля стенок трубопроводов, а вторая сигнальная катушка ориентирована поперек направления движения устройства контроля стенок трубопроводов.
Известно устройство определения толщины магнитных отложений на поверхности труб вихретоковым методом (RU 143178 U1 от 18.12.2013, МПК G01N 27/72), содержащее генератор прямоугольных импульсов тока, вихретоковый датчик с возбуждающей катушкой, измерительной катушкой, усилитель, АЦП, микроконтроллер, индикаторы толщины и электропроводимости.
Недостатком вышеуказанных технических решений является неточность обнаружения дефектов сварных швов и невозможность образмеривания малоразмерных дефектов.
Техническим результатом заявленного изобретения является улучшение обнаружения и образмеривания малоразмерных дефектов и дефектов в сварных швах, а также компенсация случайного отхода вихретоковых датчиков от внутренней стенки трубопровода.
Технический результат достигается тем, что на магнитном дефектоскопе установлены на магнитах два пояса щеток из ферромагнитного материала, контактирующие с внутренней поверхностью трубопровода. Для обнаружения малоразмерных дефектов или дефектов сварного шва между поясами щеток из ферромагнитного материала в виде кольца на износоустойчивых основаниях установлены блоки датчиков, состоящие из вихретоковых датчиков и датчика градиента постоянного магнитного поля, который в свою очередь состоит из двух магниточувствительных элементов, являющихся полупроводниковыми преобразователями магнитного поля, смещенных на некоторое расстояние друг относительно друга в направлении нормали к контролируемой поверхности, при этом расстояние должно быть значительно меньше протяженности помех, так как поле рассеяния малоразмерных дефектов убывает по нормали к поверхности значительно быстрее, чем у протяженных дефектов, к которым относятся изменения структуры материала, в том числе и наличие сварного шва. Для компенсации случайного отхода вихретоковых датчиков от внутренней поверхности трубопровода применяется система из двух вихретоковых датчиков, плоскости которых перпендикулярны друг другу и направляющей контролируемого трубопровода, при этом применяется амплитудно-фазовая обработка диагностических данных, что позволяет обеспечить селективную чувствительность к заданному типу дефектов, например, нереагирование на риски, царапины и выбоины на поверхности при выявлении подповерхностных дефектов, а также независимость от влияния вариации неконтролируемых параметров, например, перекосов вихретоковых датчиков, что необходимо при контроле неровных поверхностей.
На фиг. 1 изображена система из двух вихретоковых датчиков, плоскости которых перпендикулярны друг другу и направляющей контролируемого трубопровода.
На фиг. 1 приняты следующие обозначения:
1 - контролируемый трубопровод;
2 - вихретоковый датчик;
3 - вихретоковый датчик.
На фиг. 2 изображено применение датчика градиента постоянного магнитного поля.
На фиг. 2 приняты следующие обозначения:
1 - контролируемый трубопровод;
4 - датчик градиента постоянного магнитного поля;
5 - магнит;
6 - магнитопровод;
7 - малоразмерный дефект;
8 - износоустойчивое основание блока;
9 - модель мешающего фактора (изменение толщины или магнитных свойств материала объекта).
Claims (1)
- Магнитный дефектоскоп, на котором установлены на магнитах два пояса щеток из ферромагнитного материала, контактирующие с внутренней поверхностью трубопровода, между поясами щеток из ферромагнитного материала в виде кольца на износоустойчивых основаниях установлены блоки датчиков, состоящие из вихретоковых датчиков и датчика градиента постоянного магнитного поля, который в свою очередь состоит из двух магниточувствительных элементов, являющихся полупроводниковыми преобразователями магнитного поля, смещенных на некоторое расстояние друг относительно друга в направлении нормали к контролируемой поверхности, при этом расстояние значительно меньше протяженности помех, при этом применяется система из двух вихретоковых датчиков, плоскости которых перпендикулярны друг другу и направляющей контролируемого трубопровода, при этом применяется амплитудно-фазовая обработка диагностических данных.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015116136/28A RU2587695C1 (ru) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | Магнитный дефектоскоп для обнаружения дефектов в сварных швах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015116136/28A RU2587695C1 (ru) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | Магнитный дефектоскоп для обнаружения дефектов в сварных швах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2587695C1 true RU2587695C1 (ru) | 2016-06-20 |
Family
ID=56132316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015116136/28A RU2587695C1 (ru) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | Магнитный дефектоскоп для обнаружения дефектов в сварных швах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2587695C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109188315A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种传感器阵列基线距离可调的磁梯度仪 |
| CN113777150A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-12-10 | 华中科技大学 | 一种基于铁磁性板的缺陷检测方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532587A (en) * | 1991-12-16 | 1996-07-02 | Vetco Pipeline Services, Inc. | Magnetic field analysis method and apparatus for determining stress characteristics in a pipeline |
| RU2303779C1 (ru) * | 2006-03-27 | 2007-07-27 | Открытое акционерное общество "АВТОГАЗ" | Магистральный проходной магнитный дефектоскоп |
| RU2334980C1 (ru) * | 2007-04-23 | 2008-09-27 | Закрытое акционерное общество "Газприборавтоматикасервис" | Внутритрубный снаряд-дефектоскоп с колесными одометрами |
| WO2015016742A1 (ru) * | 2013-07-30 | 2015-02-05 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Магнитная измерительная система для дефектоскопа с продольным намагничиванием |
-
2015
- 2015-04-29 RU RU2015116136/28A patent/RU2587695C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5532587A (en) * | 1991-12-16 | 1996-07-02 | Vetco Pipeline Services, Inc. | Magnetic field analysis method and apparatus for determining stress characteristics in a pipeline |
| RU2303779C1 (ru) * | 2006-03-27 | 2007-07-27 | Открытое акционерное общество "АВТОГАЗ" | Магистральный проходной магнитный дефектоскоп |
| RU2334980C1 (ru) * | 2007-04-23 | 2008-09-27 | Закрытое акционерное общество "Газприборавтоматикасервис" | Внутритрубный снаряд-дефектоскоп с колесными одометрами |
| WO2015016742A1 (ru) * | 2013-07-30 | 2015-02-05 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Магнитная измерительная система для дефектоскопа с продольным намагничиванием |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109188315A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 一种传感器阵列基线距离可调的磁梯度仪 |
| CN113777150A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-12-10 | 华中科技大学 | 一种基于铁磁性板的缺陷检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | The axial crack testing model for long distance oil-gas pipeline based on magnetic flux leakage internal inspection method | |
| EP2450700B1 (en) | Leakage magnetic flux flaw inspection method and device | |
| Jarvis et al. | Current deflection NDE for the inspection and monitoring of pipes | |
| Ramos et al. | Present and future impact of magnetic sensors in NDE | |
| US7038445B2 (en) | Method, system and apparatus for ferromagnetic wall monitoring | |
| CA2560749A1 (en) | Id-od discrimination sensor concept for a magnetic flux leakage inspection tool | |
| Jarvis et al. | Performance evaluation of a magnetic field measurement NDE technique using a model assisted Probability of Detection framework | |
| US20190178844A1 (en) | Differential magnetic evaluation for pipeline inspection | |
| Kasai et al. | Evaluation of back-side flaws of the bottom plates of an oil-storage tank by the RFECT | |
| EP3344982B1 (en) | A method and system for detecting a material discontinuity in a magnetisable article | |
| US20180217100A1 (en) | Eddy current pipeline inspection using swept frequency | |
| WO2008072508A1 (ja) | 非破壊検査装置及び非破壊検査方法 | |
| RU2587695C1 (ru) | Магнитный дефектоскоп для обнаружения дефектов в сварных швах | |
| KR101150486B1 (ko) | 펄스유도자속을 이용한 배관감육 탐상장치 및 탐상방법 | |
| WO2019044018A1 (ja) | 非破壊検査装置 | |
| Zhong et al. | Research of non-destructive testing of wire rope using magnetic flux leakage | |
| Pasha et al. | A pipeline inspection gauge based on low cost magnetic flux leakage sensing magnetometers for non-destructive testing of pipelines | |
| JP2004294341A (ja) | パルスリモートフィールド渦電流による探傷方法及びその探傷装置 | |
| RU2584729C1 (ru) | Способ мониторинга технического состояния подземных трубопроводов по остаточному магнитному полю | |
| RU2694428C1 (ru) | Измерительный тракт вихретокового дефектоскопа для контроля труб | |
| RU2229707C1 (ru) | Способ магнитного контроля трубопроводов | |
| RU2845411C1 (ru) | Способ магнитного контроля толщины стенки ферромагнитной трубы | |
| Jarvis et al. | Current deflection NDE for pipeline inspection and monitoring | |
| RU103926U1 (ru) | Электромагнитный преобразователь к дефектоскопу | |
| RU2032898C1 (ru) | Способ магнитного контроля дефектов длинномерных ферромагнитных изделий |