Заказчик: ОАО «Сургутнефтегаз».
Задача: Выбор средств технического диагностирования состояния внутреннего покрытия стальных трубопроводов в процессе эксплуатации, проводимого с внешней стороны трубопроводов.
Достаточным результатом диагностики будет являться факт наличия или отсутствия покрытия (отслоение покрытия от стальной подложки).
Наружный диаметр трубопроводов 89-325 мм, толщина стенки 4-10 мм.
Трубопровод имеет наружную изоляцию по ГОСТ 51164 (конструкция 1, 2, 7).
Внутреннее покрытие изготовлено на основе порошковой эпоксидной краски, толщина внутреннего покрытия от 200 до 800 мкм.
Заказчиком предоставлен образец в виде катушки трубопровода наружным диаметром 159 мм, толщиной стенки 6 мм, наружным покрытием усиленного типа, конструкция №2 по ГОСТ 51164, внутренним покрытием на основе эпоксидной порошковой краски, с допустимой толщиной от 300 до 1000 мкм (далее – образец).
Для оценки возможности контроля наличия/отсутствия внутреннего покрытия перед началом экспериментов на нескольких участках образца внутреннее покрытие было удалено.
Для решения поставленной задачи применялось следующее оборудование:
- ультразвуковой дефектоскоп Epoch 650;
- контактный прямой совмещенный пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) М112 с рабочей частотой 10 МГц, диаметром 6 мм, с кабелем для подключения к дефектоскопу.
Контроль наличия/отсутствия внутреннего покрытия проводился с наружной поверхности образца, через наружную изоляцию, импульсным эхо-методом.
Получены следующие результаты.
На участках образца с внутренним покрытием в серии многократно отраженных эхо‑сигналов в каждой группе наблюдались раздельные сигналы от границы «металл – внутреннее покрытие» и «внутреннее покрытие – воздух».
Полученный результат в виде А‑скана (развертки сигнала в координатах «время прихода – амплитуда») показан на рис. 1.
Указанные сигналы также позволяют определить толщину внутреннего покрытия, которая в данном случае составила примерно 0,3 мм.
Для сравнения на рис. 2 приведен А-скан, полученный на участке образца с удаленным внутренним покрытием. На данном А-скане сигналы от внутреннего покрытия отсутствуют.
 |
 |
|
Рис. 1. А-скан участка образца с внутренним покрытием. 1 – эхо-сигналы от границы «металл – внутреннее покрытие». 2 – эхо-сигналы от границы «внутреннее покрытие – воздух». |
Рис. 2. А-скан участка образца с удаленным внутренним покрытием. 1 – эхо-сигналы от границы «металл – воздух». Сигналы от внутреннего покрытия - отсутствуют |
Для оценки возможности выявить наличие/отсутствие внутреннего покрытия на действующих трубопроводах с рабочей средой – жидкостью были выполнены эксперименты на образце, заполненном водой.
Полученные при этом результаты показаны на рис. 3.
 |
|
Рис. 3. А-скан на участке образца с внутренним покрытием, заполненного водой. 1 – эхо-сигналы от границы «металл – внутреннее покрытие». 2 – эхо-сигналы от границы «внутреннее покрытие – вода». |
Амплитуда сигналов от границы «внутреннее покрытие – вода» по сравнению с амплитудой сигналов от границы «внутреннее покрытие – воздух» уменьшилась (см. рис. 1), но при этом их можно выделить на фоне других сигналов и шумов.
Также отметим, что отсутствие серии многократно отраженных сигналов от внутренней поверхности металла и покрытия указывает на то, что наружная изоляция трубопровода на данном участке повреждена и/или отслоилась от металла трубы. Соответствующий А-скан приведен на рис. 4.
 |
|
Рис. 4. А-скан на участке образца с отслоением наружной изоляции 1 – эхо-сигнал от границы «наружная изоляция – воздух» при ее отслоении от металла. |
Определить наличие/отсутствие внутреннего покрытия на данном участке возможно только путем удаления поврежденной наружной изоляции и проведения контроля непосредственно с наружной поверхности металла трубопровода.
Выводы.
Эксперименты на предоставленном образце показали, что техническое диагностирование состояния внутреннего покрытия стальных трубопроводов в процессе эксплуатации может быть проведено с внешней стороны трубопроводов, через наружную изоляцию, ультразвуковым эхо-методом, с применением дефектоскопа Epoch 650, ПЭП М112 и кабеля для подключения указанного ПЭП к дефектоскопу.
Наличие/отсутствие эхо-сигнала от границы внутреннего покрытия с рабочей средой трубопровода позволяет установить соответственно наличие/отсутствие внутреннего покрытия (либо его отслоение от стальной подложки), а также определить остаточную толщину внутреннего покрытия.
