Дефекты швов и выделение опасных участков средствами...
DESCRIPTION
Презентация посвящена выявлению, идентификации и оценке дефектов кольцевых сварных швовTRANSCRIPT
Образец заголовка
Дефекты кольцевых сварных швов и выделение потенциально-
опасных участков средствами ВТД
RUSSIA
ВЫЯВЛЕНИЕ, ИДЕНТИФИКАЦИЯи ОЦЕНКА ДЕФЕКТОВ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ
Аббревиатура Тип дефекта Выявление Идентификация Описание IP Непровар + непровар/утяжина
Корневые дефектыIC 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 подваркойбез 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 выполненперерасчёт 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 поперечнаятрещина. Значение кривизны в области шва соответствовало превышению σ текучестиРадиус
“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 попоперечному 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
Фиб
рово
е на
пряж
ение
, МП
а 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