Основные методы неразрушающего контроля: Магнитный метод применяется для инспекции изделий из ферромагнитных материалов, которые под воздействием внешнего магнитного поля существенно меняют свои магнитные характеристики. Вихретоковый — основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля. Ультразвуковой метод представляет собой излучение импульсов ультразвуковых колебаний преобразователями. Они принимают и регистрируют сигналы, отраженные от внутренней и внешней поверхностей трубопровода и от образовавшихся дефектов. Оборудование для дефектоскопического контроля трубопроводов Основными методами контроля качества сварки, применяемыми при строительстве газонефтепроводов, являются визуально-измерительный, радиографический (работает по принципу рентгенографии и гаммаграфии), ультразвуковой (ручной или автоматизированный). Обследование проводится рентгеновским кроулером. Он представляет собой небольшую тележку с электрическим приводом, несущим панорамную рентгеновскую трубку и аккумуляторную батарею. Оператор управляет передвижением батареи при помощи ручного пульта. Для диагностики магистральных трубопроводов обычно применяют дефектоскопические аппараты, состоящие из одного или нескольких соединенных между собой модулей, каждый из которых выполняет определенные функции, например, транспортировку аккумуляторных батарей, аппаратуры используемого физического метода, регистрирующей аппаратуры и т.п. Для перемещения дефектоскопического аппарата внутри трубопровода обычно используется энергия текучей по нему среды (нефти, газа, конденсата и т.д.). При этом на модулях аппарата устанавливаются резиновые (или из другого упругого материала) кольца, перекрывающие поперечные сечения трубопровода между корпусами модулей и внутренней поверхностью трубопровода. Тем самым они воспринимают давление текучей среды и способствуют непрерывному движению аппарата по трубопроводу. Существует аппарат для магнитной инспекции трубопроводов из ферромагнитных материалов. Корпуса модулей аппарата представляют собой жесткие цилиндрические оболочки из немагнитного материала, соосные с трубопроводом и имеющие диаметр приблизительно в два раза меньший. На этих оболочках установлены по окружности их поперечных сечений постоянные магниты, которые образуют со стенкой трубопровода в каждом сечении единые магнитные контуры, путем соединения магнитов со стенкой трубопровода множеством проволочных или фольговых упругих металлических элементов. Известен также аппарат, предназначенный для обнаружения дефектов типа коррозионных язв. Он оборудован одним или несколькими ультразвуковыми генераторами излучения с плоским волновым фронтом, направленным к внутренней стенке трубопровода. Анализ времени задержки отраженного от стенки сигнала выявляет наличие коррозионных повреждений на внутренней поверхности трубопровода. В настоящее время ведущие фирмы мира работают над созданием дефектоскопических аппаратов для определения продольных трещин и трещиноподобных дефектов в трубопроводах. Например, новый дефектоскоп «Ультраскан CD» предназначен в основном для поиска продольных трещин. Он основан на принципе ультразвуковой технологии: используются волны сдвига, генерируемые при излучении ультразвукового импульса в связующей среде (нефть, вода и т.п.) под углом к поверхности трубопровода. Однако классификация дефектов по степени опасности может быть выполнена только после их дополнительного обследования в шурфах. Например, данные результатов дефектоскопии «Ультрасканом» позволяют оценить опасность обнаруженных стресс-коррозионных дефектов и определить дефекты, которые должны быть вскрыты и обследованы локальными неразрушающими методами. До настоящего времени регистрация информации, полученной с дефектоскопических аппаратов, ведется как бы в режиме рентгеновской записи, т.е. получаются статические картины дефектов — измеряются только их геометрические характеристики без выявления поведения последних при нагружении трубопровода. Один из способов неразрушающего контроля трубопроводов заключается в том, что посредством установленных на поршневом элементе преобразователей (сам поршневый элемент расположен в трубопроводе в текучей среде) излучается сигнал. Отраженные от внутренней и внешней поверхностей сигналы регистрируются, эта процедура проводится дважды при различных давлениях текучей среды в контролируемом участке трубопровода, а о наличии дефектов судят по разности зарегистрированных сигналов. Еще один известный способ нагружения трубопроводов при их неразрушающем контроле — создание перепада давления посредством перемещения по трубопроводу устройства поршневого типа посредством текучей среды. Определение напряжения перед трещинами в элементах конструкций Один из самых распространенных способов выглядит следующим образом: поверхность освещают когерентным излучением до полной величины нагрузки. Одновременно поэтапно нагружая элемент, записывают на каждом из этапов двухэкспозиционные голограммы во встречных пучках для поверхности элемента в зоне вершины трещины и регистрируют интерференционные картины, по параметрам которых рассчитывают напряжение перед трещиной. Оценка опасности обнаруженных при внутритрубной инспекции дефектов Каждый дефект характеризуется двумя определенными параметрами: относительной глубиной (d/t, где d — максимальная глубина дефекта, t — толщина стенки трубопровода) и длиной L в продольном направлении трубопровода. В результате расчета для каждого дефекта определяется степень опасности, в соответствии с которой дефект классифицируется по трем категориям: «опасные», «неопасные» и «недопустимые». Для «неопасных» дефектов, учитывая, что они составляют абсолютное большинство, дополнительно вводится подкатегория «потенциально опасные». Для обследованного участка строится кривая, характеризующая границу опасности коррозионных дефектов типа коррозионных язв и пятен. В качестве критерия опасности дефекта принято условие разрушения трубопровода по этому дефекту при величине разрушающего давления на уровне минимального испытательного давления по СНиП III-42.80. Таким образом, все дефекты, лежащие на кривой, имеют одинаковую степень опасности, для них коэффициент опасности дефекта К = 1. Более высокую точность оценки опасности дефектов, обнаруженных с помощью внутритрубных дефектоскопических снарядов, может обеспечить изменение режимов движения и съема информации с целью получения динамических характеристик обнаруженных дефектов, т.е. их поведения при нагружении трубопровода. Для этого по трубопроводу пропускают дефектоскопический снаряд с пошаговыми остановками или замедлением, при этом в каждой исследуемой зоне многократно регистрируют различные величины параметров текучей среды, например, давление, скорость, температуру. По этим данным определяют величины изменений номинальных параметров состояния трубопровода (ПСТ), а также многократно регистрируют информацию и находят максимальные величины ПСТ как сумму номинальных ПСТ и величин изменений максимальных локальных ПСТ, экстраполированных по величинам соответствующих им, например, рабочих параметров текучей среды, и сравнивают полученные максимальные величины ПСТ с допустимыми значениями. Так, в качестве величин изменений номинальных ПСТ определяют величины изменений номинальных напряжений (деформаций), а в качестве бортовых используют методы, например, голографической интерферометрии, позволяющие регистрировать двухэкспозиционные голограммы исследуемых зон трубопровода. По восстановленным с этих голограмм интерферограммам изменений нормальных компонент векторов перемещений внутренней поверхности трубопровода определяют величины изменений изгибных составляющих напряжений (деформаций) у вершин трещин и далее находят максимальные величины напряжений (деформаций) вблизи дефектов как сумму номинальных величин и величин изменений максимальных локальных изгибных составляющих напряжений (деформаций), экстраполированных по величинам соответствующих им, например, рабочих параметров текучей среды, и сравнивают полученные максимальные величины ПСТ с допустимыми значениями. Предлагаемая методика оценивает не только наличие дефектов, допустимых и недопустимых требованиями контроля, но и их опасность с учетом действующих эксплуатационных нагрузок. Для обоснования безопасности трубопроводов это имеет чрезвычайно важное значение.