ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Дефекты швов и выделение опасных участков средствами ВТД

•Download as PPTX, PDF•
•
ЗАО НПО "Спецнефтегаз"
ЗАО НПО "Спецнефтегаз"

Презентация посвящена выявлению, идентификации и оценке дефектов кольцевых сварных швов

1 of 36
Downloaded 24 times
Образец заголовка Дефекты кольцевых сварных швов и выделение потенциально- опасных участков средствами ВТД RUSSIA
ВЫЯВЛЕНИЕ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ и ОЦЕНКА ДЕФЕКТОВ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ
Аббревиатура Тип дефекта Выявление Идентификация Описание IP Непровар + непровар/утяжина Корневые дефекты IC Внутренняя утяжина + непровар/утяжина HB Прожог + непровар/утяжина IU Внутренний подрез + непровар/утяжина ISI Цепочка шлаковых включений + внутришовный дефект Дефекты заполняющих слоёв шва CP Цепочка пор + внутришовный дефект Fc Смещение кромок + смещение кромок Дефект сборки EU Наружный подрез + Подрез Наружные сварочные C Трещина на кольцевом шве + Трещина НДС или сварочные EC Дефект облицовки шва + дефект облицовки шва/вышлифовка Наружные сварочные CORR Коррозия на шве + Коррозия Эксплуатационный Выявление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Требуются два основных источника данных – ДМТ и ДМТИ (интроскоп)
Порядок анализа дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Определение типа сварки Идентификация или возможные идентификации Оценка параметров дефекта или оценка предполагаемого дефекта Определение оценки опасности дефекта (экспертная оценка) Двухсторонняя Контактная Односторонняя с подваркой без подварки
Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Корневые дефекты шва представляются в отчёт ВТД , как “непровар/утяжина” с протяжённостью вдоль шва и глубиной :
Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Дефекты заполняющих слоёв шва представляются в отчёт ВТД , как “внутришовный дефект” с протяжённостью и эквивалентной глубиной:
Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Смещение кромок шва представляется в отчёт ВТД , как “смещение кромок” с протяжённостью вдоль шва , величиной смещения и положением кромки следующей трубы относительно предыдущей : Имея геодезическую съёмку или проектную документацию Заказчиком может быть выполнен перерасчёт допустимости Смещения кромок по
Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Трещина на кольцевом сварном шве в случае строгой идентификации представляется как “трещина на кольцевом сварном шве” c протяжённостью вдоль шва и глубиной:
Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Коррозия на кольцевом сварном шве в случае строгой идентификации представляется как “Коррозия” c протяжённостью вдоль шва и глубиной в %:
Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Подрезы, отсутствие облицовки шва представляется в отчёт в комментарии к дефекту c указанием протяжённости вдоль шва и глубиной в %:
Распределение дефектов швов, указанных в отчётах 2011-2013 годов, по категории опасности по всем российским участкам
Фактический ремонт дефектов сварных швов, указанных по ВТД с оценкой опасности "a" или "b" за 2011-2013 годы (база данных шурфовок ЗАО “НПО “Спецнефтегаз”)
Проблемы нормативного подхода к оценке дефектов по СТО Газпром 2-2.4-083-2006 •Нормы оценки допустимости дефектов швов очень жёсткие •Расчёты при нагружении внутренним рабочим давлением сварных швов с недопустимыми по СТО дефектами имеют значительный запас прочности • Для прямолинейных участков трубопроводов требуется увеличение нормативных значений годности Вывод: В методике оценки дефектов кольцевых сварных швов должен быть учёт дополнительных факторов, а сами нормы увеличены.
Анализ дефектов на участках с высоким уровнем изгибных напряжений и выделение потенциально-опасных участков средствами ВТД
Раскрывшаяся трещина поперечного шва Разрушение поперечных стыков и развитие поперечного КРН на участках ООО “Газпром трансгаз Уфа” Аварии по причине поперечных трещин и поперечного КРН в 1997 году
Поля рассеяния дефектов типа «поперечная трещина», «поперечная канавка», полученные на стенде со снаряда продольного намагничивания ДМТ. При небольшой глубине аномалии не имеют различий в измеряемых полях рассеяния. Сложности идентификации поперечных трещин Поле трещины глубиной 42% Поле узкой канавки глубиной 20%
Принципы многоракурсного обследования требует совместного использования следующих внутритрубных дефектоскопов:  профилемер (ПРТН);  дефектоскоп продольного намагничивания (ДМТ);  дефектоскоп поперечного намагничивания (ДМТП);  дефектоскоп-интроскоп;  навигационные данные (технология обработки “микс” определения траектории трубы ) Использование многоракурсного анализа данных ВТД для повышения вероятности распознавания дефектов
где ϒ – траектория трубопровода R=1/ к Обработка навигационных данных • Построение графиков профиля и плана трубопопровода •Выделение отводов холодного гнутья, крутоизогнутых отводов •
№ 10655 № 9388 № 10654 № 10951 № 10952 № 12906 № 8610 Выделение участков возникновения поперечных трещин Профиль трубопровода Уренгой-Новосков – 1420 мм, КС Алмазная – КС Полянская (“Газпром трансгаз Уфа”). Красным цветом выделены трубы с обнаруженными трещинами на теле трубы и на кольцевых сварных швах. Всего по данным дополнительного многоракурсного анализа данных ВТД в 2011 году было выявлено 11 трещин
Пример повышения вероятности идентификации поперечной трещины На участке Уренгой-Петровск , КС Полянская – р. Белая была выявлена поперечная трещина. Значение кривизны в области шва соответствовало превышению σ текучести Радиус
“Ложная” кривизна в зоне сварного шва, связанная с “косиной” реза кромок Была выявлена сварочная трещина/непровар на сварном шве с автоматической двухсторонней сваркой. Высокое значение кривизны в области шва было связано с “косиной” реза кромок Таким образом, анализ кривизны на шве должен обязательно проводиться экспертом
 на трубе №№ 10655 обнаружено раскрытие поперечной трещины на теле трубы при высоком уровне изгибных напряжений в зоне дефекта;  на трубе №№ 10654 обнаружена сетка поперечных трещин - как следствие высоких напряжений, раскрывшейся поперечной трещины на трубе № 10655; В 2011 году в ООО “Газпром трансгаз Уфа” при целевом обследовании на участке Уренгой – Новопсков, КС Алмазная – КС Полянская были выявлены: труба № 10655 Развитие поперечного КРН на теле трубы на участках с высоким уровнем изгибных напряжений (ПОУ)
Первая причина возникновения высоких напряжений – отступление от проектных решений проектное решение Труба 10771 по данным ВТД – отвод холодного гнутья выпуклый вверх Труба № 10776, в 1997 году, авария по поперечному КРН
Измерение напряжений в шурфах на участке с отклонением от проекта Напряжения на границе с отводами холодного гнутья превышают допустимые по СНиП 2.05.06-85 м Фибровоенапряжение,МПа Отводы Для измерения напряжений использовался ультразвуковой прибор фирмы “Инкотес” ИН 5101А.
Журнал отводов с описанием его расположения в пространстве Рассмотрение дополнительной информации указанной в журнале отводов позволяет выявить отклонения от проекта
Пример выявления зоны повышенных напряжений. Труба 1376а Сварной шов с недопустимыми внутришовными дефектами раскрылся при проведении ремонтных работ из-за высоких изгибных напряжений. Воздушный переход
Оценка уровня изгибных напряжений средствами ВТД на трубе 1376а Уровень изгибных напряжений на участке составляет около 473 мПА, предел текучести для указанных труб - 630 мПА, предел прочности 689 мПа. Допустимое по СНиП напряжение 378 мПа. Существенное несоответствие.
Изгибное напряжение u рассчитывается по формуле: где: E – модуль деформации трубной стали, МПа; D – диаметр трубопровода, см; ρ – радиус упругого изгиба участка, см Для трубопроводов диаметром 1420 мм обнаружение радиусов кривизны 600-700 метров достаточно для выделения потенциально-опасных участков согласно СНиП от уровня напряжений 0,5 текучести. u=ED/2 Расчёт изгибных напряжений средствами ВТД и выделение потенциально-опасных участков (ПОУ)
Факторы, влияющие на возникновение ПОУ Проседание почв, размыв почв, оползневые явления, геодинамические явления
Пример выявления поперечных трещин (ПОУ ) участке ОАО “Газпром трансгаз Чайковский” . Результаты ВТД 2011 года Трубы №5076-5077 Труба№5270
Расположение выявленных трещин на трубе №5270 Трещины выявлены в конце склона с углом 12 градусов. Возможны оползневые явления, отклонение от проекта при строительстве
Расположение выявленных трещин на трубе №5076-5077 Трещины выявлены на пересечении с водотоком, возможно отклонение от проекта при строительстве .
Пример выявления поперечных трещин участке ОАО “Газпром трансгаз Югорск” . Результаты ВТД 2008 года Ретроспективный анализ данных ВТД
Образование вмятин/гофр/складок Признаки ПОУ - Гофры, складки, выявленный поперечный КРН
Большие значения овальности труб на участке. Могут достигать значений 0,5 σ текучести и могут рассматриваться как потенциально-опасные участки. Признаки ПОУ – трубы с большими значениями овальности
Перспективы развития определения ПОУ средствами ВТД • В рамках состава работ по “Геонавигации” поиск областей с повышенными изгибными напряжениями. Добавление главы “ПОУ” в отчёт ВТД ; • Геодезическая привязка объектов трубопровода (предоставление GPS координат Объектов) • Оценка опасности дефектов трубопровода с учётом изгибных напряжений (по действующим документам - СТО 2-23-112-2007, Р Газпром 2-2.3-260-2008 ( оценка смещений кромок)) • Рекомендации по устранению ПОУ

More Related Content

Дефекты швов и выделение опасных участков средствами ВТД

  • 1. Образец заголовка Дефекты кольцевых сварных швов и выделение потенциально- опасных участков средствами ВТД RUSSIA
  • 2. ВЫЯВЛЕНИЕ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ и ОЦЕНКА ДЕФЕКТОВ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ
  • 3. Аббревиатура Тип дефекта Выявление Идентификация Описание IP Непровар + непровар/утяжина Корневые дефекты IC Внутренняя утяжина + непровар/утяжина HB Прожог + непровар/утяжина IU Внутренний подрез + непровар/утяжина ISI Цепочка шлаковых включений + внутришовный дефект Дефекты заполняющих слоёв шва CP Цепочка пор + внутришовный дефект Fc Смещение кромок + смещение кромок Дефект сборки EU Наружный подрез + Подрез Наружные сварочные C Трещина на кольцевом шве + Трещина НДС или сварочные EC Дефект облицовки шва + дефект облицовки шва/вышлифовка Наружные сварочные CORR Коррозия на шве + Коррозия Эксплуатационный Выявление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Требуются два основных источника данных – ДМТ и ДМТИ (интроскоп)
  • 4. Порядок анализа дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Определение типа сварки Идентификация или возможные идентификации Оценка параметров дефекта или оценка предполагаемого дефекта Определение оценки опасности дефекта (экспертная оценка) Двухсторонняя Контактная Односторонняя с подваркой без подварки
  • 5. Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Корневые дефекты шва представляются в отчёт ВТД , как “непровар/утяжина” с протяжённостью вдоль шва и глубиной :
  • 6. Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Дефекты заполняющих слоёв шва представляются в отчёт ВТД , как “внутришовный дефект” с протяжённостью и эквивалентной глубиной:
  • 7. Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Смещение кромок шва представляется в отчёт ВТД , как “смещение кромок” с протяжённостью вдоль шва , величиной смещения и положением кромки следующей трубы относительно предыдущей : Имея геодезическую съёмку или проектную документацию Заказчиком может быть выполнен перерасчёт допустимости Смещения кромок по
  • 8. Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Трещина на кольцевом сварном шве в случае строгой идентификации представляется как “трещина на кольцевом сварном шве” c протяжённостью вдоль шва и глубиной:
  • 9. Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Коррозия на кольцевом сварном шве в случае строгой идентификации представляется как “Коррозия” c протяжённостью вдоль шва и глубиной в %:
  • 10. Представление дефектов кольцевых швов в отчёте ВТД Подрезы, отсутствие облицовки шва представляется в отчёт в комментарии к дефекту c указанием протяжённости вдоль шва и глубиной в %:
  • 11. Распределение дефектов швов, указанных в отчётах 2011-2013 годов, по категории опасности по всем российским участкам
  • 12. Фактический ремонт дефектов сварных швов, указанных по ВТД с оценкой опасности "a" или "b" за 2011-2013 годы (база данных шурфовок ЗАО “НПО “Спецнефтегаз”)
  • 13. Проблемы нормативного подхода к оценке дефектов по СТО Газпром 2-2.4-083-2006 •Нормы оценки допустимости дефектов швов очень жёсткие •Расчёты при нагружении внутренним рабочим давлением сварных швов с недопустимыми по СТО дефектами имеют значительный запас прочности • Для прямолинейных участков трубопроводов требуется увеличение нормативных значений годности Вывод: В методике оценки дефектов кольцевых сварных швов должен быть учёт дополнительных факторов, а сами нормы увеличены.
  • 14. Анализ дефектов на участках с высоким уровнем изгибных напряжений и выделение потенциально-опасных участков средствами ВТД
  • 15. Раскрывшаяся трещина поперечного шва Разрушение поперечных стыков и развитие поперечного КРН на участках ООО “Газпром трансгаз Уфа” Аварии по причине поперечных трещин и поперечного КРН в 1997 году
  • 16. Поля рассеяния дефектов типа «поперечная трещина», «поперечная канавка», полученные на стенде со снаряда продольного намагничивания ДМТ. При небольшой глубине аномалии не имеют различий в измеряемых полях рассеяния. Сложности идентификации поперечных трещин Поле трещины глубиной 42% Поле узкой канавки глубиной 20%
  • 17. Принципы многоракурсного обследования требует совместного использования следующих внутритрубных дефектоскопов:  профилемер (ПРТН);  дефектоскоп продольного намагничивания (ДМТ);  дефектоскоп поперечного намагничивания (ДМТП);  дефектоскоп-интроскоп;  навигационные данные (технология обработки “микс” определения траектории трубы ) Использование многоракурсного анализа данных ВТД для повышения вероятности распознавания дефектов
  • 18. где ϒ – траектория трубопровода R=1/ к Обработка навигационных данных • Построение графиков профиля и плана трубопопровода •Выделение отводов холодного гнутья, крутоизогнутых отводов •
  • 19. № 10655 № 9388 № 10654 № 10951 № 10952 № 12906 № 8610 Выделение участков возникновения поперечных трещин Профиль трубопровода Уренгой-Новосков – 1420 мм, КС Алмазная – КС Полянская (“Газпром трансгаз Уфа”). Красным цветом выделены трубы с обнаруженными трещинами на теле трубы и на кольцевых сварных швах. Всего по данным дополнительного многоракурсного анализа данных ВТД в 2011 году было выявлено 11 трещин
  • 20. Пример повышения вероятности идентификации поперечной трещины На участке Уренгой-Петровск , КС Полянская – р. Белая была выявлена поперечная трещина. Значение кривизны в области шва соответствовало превышению σ текучести Радиус
  • 21. “Ложная” кривизна в зоне сварного шва, связанная с “косиной” реза кромок Была выявлена сварочная трещина/непровар на сварном шве с автоматической двухсторонней сваркой. Высокое значение кривизны в области шва было связано с “косиной” реза кромок Таким образом, анализ кривизны на шве должен обязательно проводиться экспертом
  • 22.  на трубе №№ 10655 обнаружено раскрытие поперечной трещины на теле трубы при высоком уровне изгибных напряжений в зоне дефекта;  на трубе №№ 10654 обнаружена сетка поперечных трещин - как следствие высоких напряжений, раскрывшейся поперечной трещины на трубе № 10655; В 2011 году в ООО “Газпром трансгаз Уфа” при целевом обследовании на участке Уренгой – Новопсков, КС Алмазная – КС Полянская были выявлены: труба № 10655 Развитие поперечного КРН на теле трубы на участках с высоким уровнем изгибных напряжений (ПОУ)
  • 23. Первая причина возникновения высоких напряжений – отступление от проектных решений проектное решение Труба 10771 по данным ВТД – отвод холодного гнутья выпуклый вверх Труба № 10776, в 1997 году, авария по поперечному КРН
  • 24. Измерение напряжений в шурфах на участке с отклонением от проекта Напряжения на границе с отводами холодного гнутья превышают допустимые по СНиП 2.05.06-85 м Фибровоенапряжение,МПа Отводы Для измерения напряжений использовался ультразвуковой прибор фирмы “Инкотес” ИН 5101А.
  • 25. Журнал отводов с описанием его расположения в пространстве Рассмотрение дополнительной информации указанной в журнале отводов позволяет выявить отклонения от проекта
  • 26. Пример выявления зоны повышенных напряжений. Труба 1376а Сварной шов с недопустимыми внутришовными дефектами раскрылся при проведении ремонтных работ из-за высоких изгибных напряжений. Воздушный переход
  • 27. Оценка уровня изгибных напряжений средствами ВТД на трубе 1376а Уровень изгибных напряжений на участке составляет около 473 мПА, предел текучести для указанных труб - 630 мПА, предел прочности 689 мПа. Допустимое по СНиП напряжение 378 мПа. Существенное несоответствие.
  • 28. Изгибное напряжение u рассчитывается по формуле: где: E – модуль деформации трубной стали, МПа; D – диаметр трубопровода, см; ρ – радиус упругого изгиба участка, см Для трубопроводов диаметром 1420 мм обнаружение радиусов кривизны 600-700 метров достаточно для выделения потенциально-опасных участков согласно СНиП от уровня напряжений 0,5 текучести. u=ED/2 Расчёт изгибных напряжений средствами ВТД и выделение потенциально-опасных участков (ПОУ)
  • 29. Факторы, влияющие на возникновение ПОУ Проседание почв, размыв почв, оползневые явления, геодинамические явления
  • 30. Пример выявления поперечных трещин (ПОУ ) участке ОАО “Газпром трансгаз Чайковский” . Результаты ВТД 2011 года Трубы №5076-5077 Труба№5270
  • 31. Расположение выявленных трещин на трубе №5270 Трещины выявлены в конце склона с углом 12 градусов. Возможны оползневые явления, отклонение от проекта при строительстве
  • 32. Расположение выявленных трещин на трубе №5076-5077 Трещины выявлены на пересечении с водотоком, возможно отклонение от проекта при строительстве .
  • 33. Пример выявления поперечных трещин участке ОАО “Газпром трансгаз Югорск” . Результаты ВТД 2008 года Ретроспективный анализ данных ВТД
  • 34. Образование вмятин/гофр/складок Признаки ПОУ - Гофры, складки, выявленный поперечный КРН
  • 35. Большие значения овальности труб на участке. Могут достигать значений 0,5 σ текучести и могут рассматриваться как потенциально-опасные участки. Признаки ПОУ – трубы с большими значениями овальности
  • 36. Перспективы развития определения ПОУ средствами ВТД • В рамках состава работ по “Геонавигации” поиск областей с повышенными изгибными напряжениями. Добавление главы “ПОУ” в отчёт ВТД ; • Геодезическая привязка объектов трубопровода (предоставление GPS координат Объектов) • Оценка опасности дефектов трубопровода с учётом изгибных напряжений (по действующим документам - СТО 2-23-112-2007, Р Газпром 2-2.3-260-2008 ( оценка смещений кромок)) • Рекомендации по устранению ПОУ