[go: up one dir, main page]

WO2008143546A1 - Устройство локального размагничивания элемент трубопроводов - Google Patents

Устройство локального размагничивания элемент трубопроводов Download PDF

Info

Publication number
WO2008143546A1
WO2008143546A1 PCT/RU2008/000134 RU2008000134W WO2008143546A1 WO 2008143546 A1 WO2008143546 A1 WO 2008143546A1 RU 2008000134 W RU2008000134 W RU 2008000134W WO 2008143546 A1 WO2008143546 A1 WO 2008143546A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic
magnetic circuit
magnetic field
pipe
sensors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2008/000134
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andrei Ivanovich Sinev
Anatoly Mikhailovich Kuznetsov
Evgeny Sergeevich Sannikov
Gennady Ivanovich Filippov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2008143546A1 publication Critical patent/WO2008143546A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • H01F13/006Methods and devices for demagnetising of magnetic bodies, e.g. workpieces, sheet material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/235Preliminary treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/10Pipe-lines

Definitions

  • the present invention relates to techniques for the demagnetization of pipes, pipe joints of field and main gas pipelines of all categories and other magnetized products.
  • the closest, in technical essence to the proposed invention is a device for compensating the magnetic field of the pipeline (certificate for utility model JNY3271, IPC H01F13 / 00), consisting of a demagnetizing cable wound around the pipe and supplied with direct current from the welding rectifier, demagnetizing module They are made in the form of split rings containing multi-turn coils connected with multi-pin connectors located in a non-magnetic metal frame with sensors of magnitude and direction of the magnetic field pivotally mounted on it in the area of the weld, and impose it on both sides of the weld, and the compensation current the demagnetizing module is fed through an electronic control unit included in the feedback system with magnetic field sensors.
  • the disadvantage of this technical solution is the increase in complexity due to the winding of the demagnetizing cable on the pipe and increased power consumption.
  • the objective of the invention is to reduce energy consumption and complexity.
  • the problem is achieved in that in the device of local demagnetization of pipeline elements, consisting of a demagnetizing cable, supplied with direct current from a welding rectifier and made in the form of a multi-turn coil connected using sockets located in a metal frame with magnetic field magnitude and direction sensors mounted on it in the area of the welded seam, impose on both sides of the welded seam, and the current is supplied through the control unit included in the feedback system from the sensor by the magnetic field, the frame is made up of an open ferromagnetic magnetic circuit with a coil located inside, pole pieces and non-magnetic rectangular plates with a lower cylindrical diameter surface equal to the outer diameter of the pipe, which are alternated relative to the sides of the magnetic circuit, and coated with fireproof material.
  • FIG. 1 shows a demagnetization circuit
  • FIG. 2 is a section A-A of a device for local demagnetization of pipelines.
  • the device for local demagnetization of pipelines contains a frame 1, on the inside of which a multi-turn coil 2 of a demagnetizing cable 3 is wound.
  • the frame 1 is made of a ferromagnetic magnetic circuit 4, two alternating non-magnetic plates 5 of a rectangular shape and pole pieces 6 and coated with fire-resistant material.
  • a magnetic field sensor 7 is installed on the frame 1, which with a coil 2 through the connector 8 is connected to the control unit 9.
  • the frame 1 with the coil 2 and the sensor 7 is installed in the area of the welded joint 10 of the elements of the pipeline 11, where the electrode 12 is located, which is connected to the welding rectifier 13.
  • the device operates as follows.
  • the frame 1 with the coil 2 of the demagnetizing cable 3 is placed in an open magnetic circuit 4 and, when installed on the pipe to be welded, closes the magnetic circuit so that a predetermined magnetic flux passes in the pipe wall in the direction perpendicular to the welded joint 10.
  • Removable ferromagnetic pole pieces 6 allow the passage of magnetic flux through the welding joint, and removable non-magnetic plates 5 establish the necessary air gap 14 with the cylindrical surface of the pipe of any diameter.
  • the demagnetized pipe section becomes part of the magnetic circuit of the coil with an adjustable magnetic flux, both in magnitude and direction.
  • the coil current required in magnitude and direction is set, the field of which compensates for the residual magnetic induction in the area of the weld joint 14.
  • the magnitude and direction of the magnetic field in the area of the weld being welded such as Hall sensors 7, determine the current direction through coil 2 and created by coil 2, the field directed towards the field in the pipe with a minimum magnetic gap of the joint 10.
  • the change in the magnitude of the magnetic field in the welding zone due to different causes controlled sensor unit 7 and 9 automatically changes the current through the coil 2.
  • the device In operating mode, the device is magnetized by a compensating flow to the section to be welded and endowed with it is held on the pipe in any position, and in the off state it is easily moved to any section of the pipe.
  • a closed magnetic circuit allows you to demagnetize pipe sections with uneven ring magnetization. The principle of the localization of demagnetization requires minimal energy and labor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано для размагничивания труб, стыков труб промысловых и магистральных газопроводов всех категорий. В устройстве локального размагничивания элементов трубопроводов, предназначенном для установки в зоне свариваемого шва, состоящем из размагничивающего кабеля, выполненного в виде многовитковой катушки, и питаемого постоянным током от сварочного выпрямителя, металлического каркаса, на котором по обе стороны от свариваемого шва установлены датчики величины и направления магнитного поля, блока управления, включенного в систему обратной связи с указанными датчиками величины и направления магнитного поля, и через разъёмы соединенного с ними и многовитковой катушкой. Металлический каркас выполнен составным из разомкнутого ферромагнитного магнитопровода, двух полюсных наконечников и двух немагнитных пластин, полюсные наконечники и немагнитные пластины выполнены прямоугольной формы с нижней цилиндрической поверхностью, диаметр которой равен наружному диаметру трубы, и расположены с чередованием относительно сторон магнитопровода, причем многовитковая катушка размещена внутри магнитопровода, а металлический каркас покрыт огнестойким материалом. Техническим результатом изобретения является снижение энергопотребления и трудоемкости.

Description

УСТРОЙСТВО ЛОКАЛЬНОГО РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
ТРУБОПРОВОДОВ
Настоящее изобретение относится к технике размагничивания труб, стыков труб промысловых и магистральных газопроводов всех категорий и других намагниченных изделий. При проведении магнитного контроля внутритрубной или наружной инспекции трубопровода возникает значительная остаточная намагниченность, которая вызывает отрицательные последствия в дальнейшей эксплуатации трубопровода.
В частности, при ремонте трубопроводов методом замены поврежденных участков труб остаточная намагниченность не только существенно затрудняет процесс электросварки, но порой делает его невозможным из-за влияния известного эффекта «мaгнитнoгo дyтья».
В настоящее время существуют импульсные и компенсационные установки для размагничивания трубопроводов с использованием больших соленоидов (>100 кг), потребляющие значительное количество электроэнергии (>10 кВт), имеющие массивные источники питания (>20 кг). При этом на размагничивание после установки оборудования затрачивается ' еще 8 минут. (Малогабаритная размагничивающая установка KП-1420 http://www.nw-technology.ru/kp-1420/).
Такое оборудование требует не только повышенных энергозатрат, но и повышенной трудоемкости при установке на трубопровод в полевых условиях.
Известен размагничивающее-сварочный комплекс типа PCK РУ (Мамин Г.И., Добродеев П.H., Волохов CA. Опыт разработки и использования размагничивающе-сварочных комплексов для магистральных трубопроводов. // Сб. Материалы отраслевого совещания «Cocтoяниe и основные направления развития сварочного производства ОАО «Гaзпpoм»» M., 2006 с.183-189), который размагничивает элементы трубопроводов перед сваркой с временем размагничивания до 15 минут с монтажом и демонтажем обмотки.
В качестве недостатка следует отметить значительную трудоемкость и повышенное энергопотребление. Наиболее близким, по технической сущности к предполагаемому изобретению является устройство для компенсации магнитного поля трубопровода (свидетельство на полезную модель JNЫ3271, МПК H01F13/00), состоящее из размагничивающего кабеля, наматываемого на трубу и питаемого постоянным током от сварочного выпрямителя, размагничивающий модуль выполняют в виде разъемных колец, содержащих многовитковые катушки, соединяемые с помощью многоконтактных разъемов, расположенные в немагнитном металлическом каркасе с шарнирно укрепленными на нем датчиками величины и направления магнитного поля в зоне свариваемого шва, и накладывают его по обе стороны от свариваемого шва, а ток компенсации в размагничивающий модуль подается через электронный блок управления, включенный в систему обратной связи с датчиками магнитного поля.
Недостатком данного технического решения является увеличение трудоемкости за счет намотки размагничивающего кабеля на трубу и повышенное энергопотребление.
Задачей изобретения является снижение энергопотребления и трудоемкости.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве локального размагничивания элементов трубопроводов, состоящем из размагничивающего кабеля, питаемого постоянным током от сварочного выпрямителя и выполненного в виде многовитковой катушки, соединенной с помощью разъемов, расположенных в металлическом каркасе с укрепленными на нем датчиками величины и направления магнитного поля в зоне свариваемого шва, накладывают по обе стороны от свариваемого шва, а ток подается через блок управления, включенный в систему обратной связи с датчиками магнитного поля, каркас выполнен составным из разомкнутого ферромагнитного магнитопровода с расположенной внутри катушкой, полюсных наконечников и немагнитных пластин прямоугольной формы с нижней цилиндрической поверхностью диаметра равного наружному диаметру трубы, которые расположены с чередованием относительно сторон магнитопровода, и покрыт огнестойким материалом.
Предлагаемое устройство локального размагничивания поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена схема размагничивания, на фиг. 2 - разрез A-A устройства локального размагничивания трубопроводов.
Устройство локального размагничивания трубопроводов содержит каркас 1, на внутренней стороне которого намотана многовитковая катушка 2 из размагничивающего кабеля 3. Каркас 1 выполнен из ферромагнитного магнитопровода 4, двух чередующихся немагнитных пластин 5 прямоугольной формы и полюсных наконечников 6 и покрыт огнестойким материалом. На каркасе 1 установлен датчик магнитного поля 7, который с катушкой 2 через разъем 8 соединен с блоком управления 9. Каркас 1 с катушкой 2 и датчиком 7 установлен в зоне свариваемого стыка 10 элементов трубопровода 11, где расположен электрод 12, который соединен со сварочным выпрямителем 13.
Устройство работает следующим образом. Каркас 1 с катушкой 2 из размагничивающего кабеля 3, помещен в разомкнутый магнитопровод 4 и при установке на свариваемый участок трубы замыкает магнитную цепь таким образом, что в стенке трубы проходит заданный магнитный поток в направлении перпендикулярном свариваемому стыку 10.
Съемные ферромагнитные полюсные наконечники 6 обеспечивают прохождение магнитного потока через сварочный стык, а съемные немагнитные пластины 5 устанавливают необходимый воздушный зазор 14 с цилиндрической поверхностью трубы любого диаметра. Таким образом, размагничиваемый участок трубы становится частью магнитопровода катушки с регулируемым магнитным потоком, как по величине, так и по направлению. С помощью источника питания постоянного тока блока управления 9 задается необходимый по величине и направлению ток катушки, поле которого компенсирует остаточную магнитную индукцию в зоне сварочного стыка 14. После включения устройства датчиками величины и направления магнитного поля в зоне свариваемого шва типа датчиков Холла 7 определяется направление тока через катушку 2 и создается катушкой 2 поле направленное навстречу полю в трубе с минимальным магнитным зазором шва 10. Изменение величины магнитного поля в зоне сварки за счет разных причин контролируется датчиком 7 и блоком 9 автоматически изменяется ток через катушку 2.
При достижении величины магнитной индукции до значений 20Гc<B<20Гc допускается проведение электросварки. Покрытие огнестойким материалом каркаса исключает адгезию расплава к его поверхности
В рабочем режиме устройство примагничивается компенсирующим потоком к свариваемому участку и наделено удерживается на трубе в любом положении, а в выключенном состоянии легко перемещается на любой участок трубы. Замкнутый магнитопровод позволяет размагничивать участки труб с неравномерным кольцевым намагничиванием. Принцип локальности размагничивания требует минимальных энергозатрат и трудоемкости.
Эксперименты показали, что для размагничивания зоны сварки 200x100 мм с остаточной намагниченностью более 3000 Гс в стыке достаточно иметь 300÷500 витков катушки. Вес такой установки не превышает 5 кг (традиционные ycтaнoвки-100 кг) Ток кaтyшки-S÷7 А (тpaдициoнныe-30÷50 А). Величина рабочей зоны размером 200x100 мм выбрана из соображений периодичности смены электродов, то есть смена сопровождается передвижением рабочей зоны. Примагничивание магнитопровода к трубе и смена съемных пластин позволяет сваривать сложные потолочные швы трубы.
Изготовлен опытный образец заявляемого устройства (фиг.З). Испытания его были проведены при ремонтных работах на газопроводе диаметром 1020 мм с толщиной стенки трубы 10 мм. Начальная величина индукции магнитного поля в зазоре шва составляла 35 мТл. Была применена размагничивающая катушка, содержащая в целом 330 витков. Полное время ее монтажа составило 2 минуты. После включения электронного блока управления минимизация магнитного поля была достигнута при токе <4 А при выходном напряжении сварочного выпрямителя 18 В. Контрольные измерения магнитного поля в зазоре шва дали значения менее 1,5 мТл. Проведенное при этих условиях заваривание шва по критериям фрактографии, микроанализу участков шва по длине и сечению (показатели свойств по требованию табл.12 РД 03-614-03) и данные магнитной дефектоскопии (ГОСТ 3242-79. Соединения сварные. Методы контроля качества.) показало его хорошее качество.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство локального размагничивания элементов трубопроводов, состоящее из размагничивающего кабеля, питаемого постоянным током от сварочного выпрямителя и выполненного в виде многовитковой катушки, соединенной с помощью разъемов, расположенных в металлическом каркасе с укрепленными на нем датчиками величины и направления магнитного поля в зоне свариваемого шва, накладывают по обе стороны от свариваемого шва, а ток подается через блок управления, включенный в систему обратной связи с датчиками магнитного поля, отличающееся тем, что каркас выполнен составным из разомкнутого ферромагнитного магнитопровода с расположенной внутри катушкой, полюсных наконечников и немагнитных пластин прямоугольной формы с нижней цилиндрической поверхностью диаметра равного наружному диаметру трубы, которые расположены с чередованием относительно сторон магнитопровода, и покрьrrоМteстойким материалом.
PCT/RU2008/000134 2007-05-23 2008-03-07 Устройство локального размагничивания элемент трубопроводов Ceased WO2008143546A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007119234 2007-05-23
RU2007119234/09A RU2331945C1 (ru) 2007-05-23 2007-05-23 Устройство локального размагничивания элементов трубопроводов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008143546A1 true WO2008143546A1 (ru) 2008-11-27

Family

ID=39748139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2008/000134 Ceased WO2008143546A1 (ru) 2007-05-23 2008-03-07 Устройство локального размагничивания элемент трубопроводов

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2331945C1 (ru)
WO (1) WO2008143546A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2974820A1 (de) * 2014-07-17 2016-01-20 Ewm Ag Lichtbogenschweißgerät, System und Verfahren zum Abmagnetisieren eines Metallrohres
CN113338757A (zh) * 2021-05-17 2021-09-03 侯向芝 一种应急闭缝型阻烟阻燃防火门
CN115172003A (zh) * 2022-08-09 2022-10-11 福建联合石油化工有限公司 一种钢制压力管道的焊接消磁方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2404471C1 (ru) * 2009-11-18 2010-11-20 Закрытое акционерное общество "Газприборавтоматикасервис" Устройство локального размагничивания трубопроводов
RU2419905C1 (ru) * 2009-11-27 2011-05-27 Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод" Способ размагничивания тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра из ферромагнитных сталей

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1099778A (en) * 1977-08-31 1981-04-21 Kenneth W. Schroeder Demagnetizing methods and apparatus
SU973166A1 (ru) * 1980-09-18 1982-11-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов Электромагнитный сепаратор
RU13271U1 (ru) * 1999-12-08 2000-03-27 Ивойлов Николай Григорьевич Устройство для компенсации магнитного поля трубопровода
RU2285254C1 (ru) * 2005-09-01 2006-10-10 ЗАО Диагностический научно-технический центр "Дефектоскопия" Устройство размагничивания магистральных трубопроводов

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1734126A1 (ru) * 1990-08-16 1992-05-15 Белорусский Политехнический Институт Устройство дл размагничивани ферромагнитных тел

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1099778A (en) * 1977-08-31 1981-04-21 Kenneth W. Schroeder Demagnetizing methods and apparatus
SU973166A1 (ru) * 1980-09-18 1982-11-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов Электромагнитный сепаратор
RU13271U1 (ru) * 1999-12-08 2000-03-27 Ивойлов Николай Григорьевич Устройство для компенсации магнитного поля трубопровода
RU2285254C1 (ru) * 2005-09-01 2006-10-10 ЗАО Диагностический научно-технический центр "Дефектоскопия" Устройство размагничивания магистральных трубопроводов

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2974820A1 (de) * 2014-07-17 2016-01-20 Ewm Ag Lichtbogenschweißgerät, System und Verfahren zum Abmagnetisieren eines Metallrohres
EP2974820B1 (de) 2014-07-17 2017-04-12 Ewm Ag Lichtbogenschweißgerät, System und Verfahren zum Abmagnetisieren eines Metallrohres
CN113338757A (zh) * 2021-05-17 2021-09-03 侯向芝 一种应急闭缝型阻烟阻燃防火门
CN113338757B (zh) * 2021-05-17 2022-08-05 安徽通晓防火门有限公司 一种应急闭缝型阻烟阻燃防火门
CN115172003A (zh) * 2022-08-09 2022-10-11 福建联合石油化工有限公司 一种钢制压力管道的焊接消磁方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2331945C1 (ru) 2008-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113153276B (zh) 铁磁性物体检测装置和检测油管接箍的方法
US11626230B2 (en) Permanent magnet structure-based pipeline demagnetization device and application thereof
RU2331945C1 (ru) Устройство локального размагничивания элементов трубопроводов
JP4863806B2 (ja) 吊橋等のハンガーロープ端末部近傍の腐食度評価方法および装置
CN209803055U (zh) 用于管道漏磁内检测的直流轴向磁化装置及内检测装置
WO2017080133A1 (zh) 一种基于开放磁路的磁致伸缩导波检测方法及装置
KR20140077968A (ko) 전자기 코어 결함 테스팅 또는 el-cid 테스팅 전에 발전기 컴포넌트들을 자기소거하기 위한 방법 및 장치
CN113376247A (zh) 一种新型复合激励多延展方向缺陷漏磁场检测方法
CN105798429B (zh) 一种用于窄间隙埋弧焊的磁控焊缝跟踪传感器
CN101593604B (zh) 工件消磁方法及其消磁装置
CN113984600A (zh) 一种基于静磁铁的高灵敏度金属磨损颗粒在线检测传感器
JP6908212B1 (ja) 漏洩磁気検査装置および欠陥検査方法
JPS632566A (ja) 被溶接物の溶接部付近の合成磁界の強さを減少させる装置、及びその方法、並びにこれを用いた溶接方法
CN213877718U (zh) 一种针对小型圆环型磁系统的充退磁装置
RU2404471C1 (ru) Устройство локального размагничивания трубопроводов
CN207542027U (zh) 一种基于永磁结构的管道退磁装置
RU13271U1 (ru) Устройство для компенсации магнитного поля трубопровода
CN115172003B (zh) 一种钢制压力管道的焊接消磁方法
RU2344909C2 (ru) Способ дуговой сварки намагниченных объектов при ремонтно-восстановительных работах
CN219066538U (zh) 一种磁选机的消磁装置
CN115060789B (zh) 一种接地网腐蚀检测方法、系统及传感器
RU2335819C2 (ru) Способ размагничивания длинномерных изделий из магнитомягких материалов и устройство для его осуществления
CN115394541A (zh) 电流互感器屏蔽罩及其安装方法
JPWO2006103910A1 (ja) 非破壊検査方法及び装置
CN201011418Y (zh) 工业管道弯头漏磁检测用磁化装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08741810

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08741810

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1