Преимущества и недостатки УЗК-ФР контроля гибов трубопроводов
Технология фазированных решеток (ФР) представляет немало преимуществ: высокоразрешающие данные, высокое качество изображения и оптимальный охват поверхности. Оборудование на фазированных решетках существенно повышает производительность, поскольку четкие изображения облегчают интерпретацию данных, вероятность обнаружения дефектов высока, а результаты контроля не зависят напрямую от навыков оператора. Эти преимущества не были полностью реализованы для контроля гибов труб, прежде всего из-за физических ограничений. Изогнутая форма поверхности (от вогнутой до выпуклой), а также многообразие диаметров труб представляют особую трудность для существующего оборудования ФР. Поскольку большие жесткие ФР-преобразователи не подходят для контроля изгибов колен труб, контролеры предпочитают использовать компактные традиционные УЗ-ПЭП для выборочного контроля, который включает в себя нанесение сетки на трубе и последующего сканирования каждой зоны по отдельности. У этого метода есть несколько недостатков: он медленный и утомительный, сильно зависит от навыков оператора, нет четкости изображения, как при ФР-контроле.
Коррозионный мониторинг гибов трубопроводов с использованием традиционных УЗ-ПЭП малого размера
Трудности при контроле гибов плакированных труб с помощью РК
Для защиты труб, транспортирующих агрессивные жидкости, внутренняя поверхность трубы может быть покрыта коррозионно-стойким материалом. Например, трубы из углеродистой стали часто плакированы металлом (сплавом на основе никеля). Плакированные трубы подвержены питтинговой коррозии и расслоению, поэтому требуется регулярный осмотр. Помимо традиционного УЗК, для контроля плакированных труб часто применяется радиографическая дефектоскопия. Однако, существуют некоторые ограничений в использовании метода РК для контроля гибов труб. Во-первых, поток в трубопроводе должен быть остановлен, труба опорожнена, а колено снято и отправлено на радиографический контроль. Во-вторых, вся процедура занимает день-полтора, что является неэффективным и затратным делом. В-третьих, данный метод представляет риски для операторов, поскольку трубы расположены высоко над землей, очень тяжелые и их содержимое не безвредно.
Решение на базе фазированной решетки с использованием сканера FlexoFORM
Для эффективного контроля гибов плакированных труб компания Olympus разработала гибкий ультразвуковой ПФР и сканер — решение FlexoFORM. Это инновационное решение позволяет получить карту толщин по всей площади трубы в высоком разрешении, что значительно упрощает диагностику. С помощью прецизионных данных, предоставляемых сканером FlexoFORM, контролеры могут быстро и точно оценить техническое состояние колен (гибов) труб.
Решение FlexoFORM состоит из трех компонентов: гибкий фазированный преобразователь, иммерсионные водяные призмы (для широкого диапазона диаметров труб) и сканер, предоставляющий информацию о стабильности и позиционировании относительно поверхности объекта контроля.
Компоненты решения FlexoFORM
Результаты контроля гиба плакированной трубы на наличие следов коррозии и отслоений
С решением FlexoFORM, полное сканирование колена плакированной трубы может быть выполнено всего за несколько минут, тогда как радиологический метод может занять более одного дня. В рамках испытаний, проводимых Olympus, колено трубы могло быть просканировано в процессе эксплуатации, что сократило бы не только время, но и эксплуатационные расходы. Данный метод уменьшает проблемы техники безопасности, связанные со снятием колена трубы с линии и отправкой его на радиографический контроль.
В качестве заготовки была использована труба из углеродистой стали с внутренним плакирующим слоем на основе никеля. Наружный диаметр колена трубы составлял 406 мм, а толщина – 23 мм. Разрешение, обеспечиваемое сканером FlexoFORM, составляло 1 × 2 мм, с апертурой луча 4 элемента.
С учетом времени подготовки, на осмотр всего колена трубы ушло 35 минут.
Чтобы продемонстрировать точность результатов, обеспечиваемых сканером FlexoFORM, мы провели сравнение с использованием образца, снятого с производства. Заготовка была разрезана вдоль пополам , что позволило нам увидеть проходы сварного шва, а также питтинговую коррозию, возникшую на стыке двух швов. Развертки C-скан и B-скан дефектоскопа OmniScan® наглядно показывают, насколько высокое качество изображения метода фазированной решетки может облегчить интерпретацию данных и диагностику технического состояния трубы. Питтинговая коррозия и несплавления легко определяются в плакированных трубах. Зона соединения (стыка) подвержена точечной коррозии, особенно при наличии несплавления между слоями основного и плакирующего металлов. Зная это, контролеры могут лучше оценить техническое состояние гибов труб и оптимизировать график контроля. |  Коррозия, возникающая на стыке между сварочными проходами плакирования |
C-скан и B-скан развертки питтинговой коррозии и несплавлений плакирующего слоя
Преимущества решения FlexoFORM
Решение FlexoFORM на базе фазированных решеток может помочь контролерам преодолеть некоторые трудности, связанные с диагностикой гибов труб на наличие коррозии и отслоений. Сканирование всего колена трубы может быть выполнено на месте, без вывода трубы из эксплуатации. Гибкий ФР-преобразователь обеспечивает высочайшее качество изображения, а кодировщик сканера позволяет картировать толщину всего колена трубы. Решение является экономически эффективным, простым в использовании и может применяться для широкого диапазона диаметров.
