Введение
1. Анализ состояния средств и методов выявления повреждений изоляционных покрытий подземных трубопроводов 10
1.1. Факторы, влияющие на снижение работоспособности полимерных лент и покрытий на основе битума 10
1.1.1. Общая характеристика покрытий 10
1.1.2. Грунтовые условия 11
1.1.3. Электрохимзащита 12
1.1.4. Качество строительства и балластировки 14
1.2. Классификация повреждений покрытия 15
1.2.1. Сквозные повреждения 15
1.2.2. Сдвиг покрытия 17
1.2.3. Отслаивания 19
1.3. Актуальность своевременного выявления повреждений покрытий 20
1.4. Методы выявления повреждений в покрытиях подземных трубопроводов 24
1.5. Постановка задач исследования 29
2. Совершенствование методик по прогнозированию повреждений в покрытиях трубопроводов 34
2.1. Методика выявления сквозных повреждений в изоляции с учетом условий измерений и параметров катодной защиты 34
2.1.1. Теоретическое обоснование метода 34
2.1.2. Последовательность операций по выявлению сквозных повреждений в покрытии 36
2.1.3. Пример реализации способа 37
2.2. Методика определения местоположения повреждения в покрытии на трубопроводе 43
2.2.1. Учет асимметрии электрического поля в многониточной системе газопроводов 43
2.2.2. Разработка способа определения координаты повреждения покрытия на трубопроводе 47
2.3. Методика прогноза типа повреждения в изоляции трубопроводов 52
2.3.1. Сущность методов обработки исходной информации 53
2.3.2. Опытное опробование методики 59
2.3.3. Данные интенсивных электроизмерений 61
2.3.4. Данные периодических электроизмерений 62
2.3.5. Проектная и исполнительская документация на изоляцию и балластировку 62
2.3.6. Расчетная максимальная температура перекачиваемого продукта 63
2.3.7. Расчет интегрального коэффициента 63
2.3.8. Расчет ИСП на склонность к образованию отслаивания 63
2.3.9. Расчет ИСП на склонность к образованию сквозных дефектов 65
2.3.10. Расчет ИСП на склонность к образованию повреждений сдвига 66
2.3.11. Анализ результатов 67
3. Разработка способа определения повреждений в покрытиях с возможностью его применения в составе внутритрубных дефектоскопов 68
3.1. Разработка акустической модели полимерного покрытия на на металлической трубе 68
3.1.1. Анализ изменения интенсивности акустических колебаний вследствие их затухания 70
3.1.2. Трансформация акустических колебаний с перераспределением энергии волны на границе раздела слоев 72
3.1.3. Выбор граничных условий 73
3.1.4. Расчет коэффициентов отражения и прохождения 74
3.1.5. Учет наличия прослойки воздуха между слоями двухслойной модели 75
3.1.6. Учет наличия акустического контакта между слоями 77
3.2. Расчет параметров акустического контроля 81
3.2.1. Обоснование двухслойной модели по физико-акустическим характеристикам многослойного полимерного покрытия 81
3.3. Определение оптимальных параметров пьезоэлектрического преобразователя 84
3.3.1. Постановка задачи 84
3.3.2. Определение коэффициента затухания ультразвука в металлическом слое 86
3.3.3. Определение коэффициента отражения ультразвука от границы ПЭП 86
3.3.4. Расчет дифракционного ослабления ультразвука 87
3.4. Расчет параметров реверберации ультразвуковых колебаний 90
3.4.1. Отслаивание сополимера этилена от эпоксидного праймера 90
3.4.2. Нормативные параметры соединения слоев 91
3.5. Проведение лабораторных испытаний на образцах 95
3.5.1. Постановка задач испытаний 95
3.5.2. Методика проведения лабораторных испытаний 96
3.6. Критерии выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлическими трубами 108
3.7. Принципиальное решение контроля изоляции методом внутритрубной дефектоскопии 110
3.8. Аттестация покрытия труб длительного хранения 113
4. Промышленное внедрение ультразвукового метода аттестации покрытия труб 118
4.1. Объекты расположения труб 118
4.1.1. База УПТК «Камчатскстрой» 118
4.1.2. Участки проведения обследований изоляционного покрытия труб на трассе газопровода 121
4.1.3. Трубы в районе пос. Апача, реки Плотникова 123
4.2. Методика аттестации покрытия 124
4.3 Анализ результатов внедрения метода 128
5. Оценка эффективности новых способов контроля изоляционных покрытий 138
Основные выводы 145
Библиографический список 146
