При таком сильном внимании к целостности находящихся в эксплуатации трубопроводов мы редко обсуждаем неразрушающий контроль (НК), необходимый для совершенно новых стальных труб и листов, выходящих из цеха. Производственные дефекты неизбежны и часто незаметны невооруженным глазом. Важно внедрить эффективный процесс проверки, так как эти дефекты могут сократить срок службы трубы и представлять серьезную опасность для экологии и жизни человека в случае отказа. Хуже того, эти дефекты могут оставаться бездействующими в течение полувека, прежде чем начнут вызывать настоящие проблемы. Добро пожаловать в мир труднодоступных мест.
В углеродистых сталях твердое пятно является результатом неравномерной и локальной закалки в процессе производства. Твердые участки имеют зернистую фазу и микроструктуру, называемую мартенситом, который тверже, чем бейнит и феррит, обычно присутствующие в стали. В то время как более твердая микроструктура означает более высокую прочность на растяжение, это также означает снижение пластичности и увеличение хрупкости. Поскольку трубопроводы из углеродистой стали склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) при эксплуатации в восприимчивой среде, их целостность в присутствии хрупкой зоны подвергается испытанию. Трещины, развивающиеся в труднодоступных местах, представляют серьезную угрозу для операторов трубопроводов во всем мире.
Итак, как производители стали в 1950-х годах могли убедиться, что их трубы не содержат некоторые из этих металлургических аномалий? Короткий ответ: они не могли.
Это привело к тому, что основные твердые участки остались незамеченными и до сих пор присутствуют в подземных трубопроводах. К счастью, с современными технологиями первый скрининг с помощью инструментов для внутритрубного контроля (ILI), использующих утечку магнитного потока (MFL), может выявить вдоль трубопровода области с большей металлургической твердостью. После обнаружения прямая оценка путем раскопок целостности позволяет провести дальнейшее расследование для более точной оценки проблемных мест.
Традиционно травление ниталом использовалось и до сих пор используется для обнаружения изменений поверхности, связанных с твердыми пятнами. Этот метод выделяет более мягкие закаленные области путем обжига и, следовательно, затемняет их быстрее, чем более твердые области. Для того чтобы травление ниталом было эффективным, требуется интенсивная подготовка поверхности – почти до такой степени, что требуется полностью отполированная труба. После обнаружения твердость можно измерить более точно с помощью различных методов определения твердости, таких как Бринелль и Роквелл (вдавливание) и испытание на твердость по методу Лееба (неразрушающий). Учитывая длительный процесс подготовки поверхности, травления ниталом и измерения твердости, технические специалисты сосредоточатся исключительно на областях с показаниями инструмента ГПЗ. Это избирательное последующее наблюдение подвергает трубопровод риску повторного закапывания с пропущенными твердыми точками, расположенными всего в нескольких дюймах от проверяемого участка.
Использование датчика с массивов Spyne™ . Этот адаптируемый инструмент для скрининга с помощью поверхностной вихретоковой решетки (ECA) является решением для лучшего и более быстрого обнаружения труднодоступных мест. Из-за очень высокой чувствительности к изменениям магнитной проницаемости и проводимости в сплавах вихретоковый метод широко используется в промышленности для сортировки материалов. По совпадению, это также делает ECA предпочтительным инструментом для обнаружения твердых пятен из-за значительных изменений микроструктуры, которые происходят во время локальной закалки стали, что сильно влияет на ее локальные свойства.
Независимо от сплава углеродистой стали, с охватом 200 миллиметров (8 дюймов) и скоростью сканирования до 600 миллиметров (24 дюйма) в секунду, Spyne легко обнаружит твердые участки, о которых сообщают инструменты ILI, и, возможно, больше в том же области, чтобы ни одно трудное место не осталось незамеченным. Для сканирования трубы с помощью Spyne не требуется никакой дополнительной подготовки поверхности, кроме пескоструйной обработки.
Что еще более важно, эта технология широко используется для быстрого обнаружения стресс коррозии. Как показано ниже, в то время как твердые пятна связаны с ярко-синей индикацией на цветовой карте вихретокового C-скана, индикация трещин повторно отображается оранжевым цветом. В целом, за считанные минуты Spyne может предоставить полную 360-градусную карту стыка трубы, одновременно показывающую все твердые точки и трещины, что значительно улучшает обнаруживаемость и эффективность по сравнению с нитальным травлением и визуальным контролем.
Рисунок 1 а) Без какой-либо подготовки поверхности твердые пятна не видны невооруженным глазом; б) Индикация твердых пятен после полировки и травления ниталом; c) индикация жесткого участка ярко-синим цветом; d) С скан указывает на трещины оранжевым цветом; д) Указание на трещину в середине твердого места.
Но давайте вернемся к нашему первоначальному вопросу: можем ли мы справиться с угрозой возникновения проблемных мест в ее источнике, используя Spyne непосредственно на сталелитейных заводах
Благодаря высокой настраиваемости инструмента, да. Независимо от того, требуется ли определить твердость в больших трубах, плитах или балках, Spyne может быть прикреплен к широкому спектру сканеров, опор, тележек или даже к гусеничной тележке с дистанционным управлением, которая облегчит осмотр больших поверхностей сразу после того, как изготовлены, сохраняя при этом хорошую эргономику для операторов. На рисунке ниже показан простой стержень, который можно прикрепить непосредственно к Spyne, чтобы облегчить ручное сканирование больших пластин. Несколько датчиков Spyne также можно использовать параллельно, чтобы создать еще более широкий набор датчиков и ускорить осмотр больших поверхностей. В этом смысле,
Eddyfi Technologies предлагает широкий спектр инспекционных решений для удовлетворения потребностей отрасли. Panther™ — еще одно решение для картографирования коррозии, применимое непосредственно для аналогичных задач. Обеспечивая непревзойденную производительность в компактном устройстве как для лабораторного, так и для промышленного применения, Panther предлагает визуализацию методом полной фокусировки сверхвысокого разрешения (TFM) с разрешением 1,5+ миллиона пикселей в режиме реального времени.
