Tecnología de detección sin zanja de tubería enterrada AGIT

Tecnología de detección sin zanja de tubería enterrada AGIT

Un nuevo tipo de tecnología de ensayos no destructivos AGIT (La tecnología de inspección sobre el suelo), como una verdadera tecnología de pruebas no invasivas no destructivas, supera las limitaciones de ILI y ECDA, sin necesidad de pigging y apertura En situaciones especiales de preparación, Es posible evaluar directamente el estado de la tubería desde el suelo, localizar y clasificar defectos externos e internos de la tubería, y la producción y el funcionamiento de la tubería no se ven afectados por la inspección. por lo tanto, La economía y el costo de tiempo se pueden ahorrar de manera efectiva.

Principio de la tecnología AGIT

La tecnología de detección AGIT se basa en medir el campo magnético alterno de una tubería enterrada para determinar el estado de la tubería.; El campo magnético alterno es inducido por una corriente de prueba especial que está conectada a los dos puntos finales de la tubería, y la corriente contiene varias frecuencias. Componentes armónicos que van desde varios a varios cientos de hercios. El rango de frecuencia seleccionado está determinado por las características electromagnéticas del acero de la tubería. Cuando la tubería está energizada, debido al efecto de la piel, La distribución de densidad de corriente a lo largo de la pared de la tubería está relacionada con la frecuencia. Cuanto mayor sea la frecuencia, cuanto mayor sea la concentración de corriente bajo la superficie exterior de la pared de la tubería. Los componentes armónicos de menor frecuencia fluyen a través de toda la sección de la pared de la tubería, y los componentes armónicos de mayor frecuencia fluyen principalmente a través de la capa delgada debajo de la superficie exterior de la pared de la tubería..
Ya que la tubería de acero está hecha de acero ferromagnético, otro efecto físico juega un papel vital en la identificación de daños por metales. Este es el flujo magnético perdido de la pared del tubo. Similar a corriente eléctrica, la distribución radial del campo magnético en la pared de la tubería también está relacionada con la frecuencia. Debido a la permeabilidad magnética relativamente alta del acero, la densidad del campo magnético dentro de la pared del tubo es mucho mayor que fuera de la pared del tubo. Si hay daños por metal, aparece el campo magnético (desviación) desde la pared del tubo sobre el defecto, que causa una deformación correspondiente del campo magnético circundante. Este efecto también está relacionado con la frecuencia.. La deformación del campo magnético será registrada por el sistema de detección AGIT y luego identificada cuando se evalúen los datos..
Al considerar la presencia o ausencia de daño metálico en la pared del tubo, la forma de la curva del campo magnético es significativamente diferente. Cuando no hay daños metálicos en la tubería como se muestra en la figura (Un), las líneas de campo magnético circundantes 1; 2 son redondos para algunos de la misma densidad de campo, y no tienen nada que ver con la frecuencia de la corriente de prueba. Cuando hay una falla de pérdida de metal en la tubería (ver Figura b). En este caso, las líneas del campo magnético circundante son elípticas, y su forma está relacionada con la frecuencia de la corriente de prueba. Las líneas del campo magnético de la frecuencia más baja (3) y la frecuencia más alta (4) en la misma densidad de campo también ilustran este punto.
La deformación dependiente de la frecuencia de las líneas del campo magnético no solo existe cuando el metal se daña en el exterior., pero también cuando se daña dentro del metal. Cuando el daño del metal ocurre en diferentes posiciones de reloj, las líneas del campo magnético también se deformarán, para que AGIT pueda identificar la falla en cualquier posición. Cuando estos dos métodos se utilizan al mismo tiempo, midiendo y comparando los campos magnéticos de diferentes frecuencias fuera de la tubería, Es posible distinguir claramente entre “Daño metálico” y “Sin daños metálicos”.

Sensor AGIT

El sistema de detección AGIT utiliza no solo un sensor, pero seis sensores en línea recta, que es perpendicular a la tubería. De esta manera, La profundidad de cobertura de la tubería y la corriente real que fluye a través de la tubería se pueden determinar al mismo tiempo, y el sistema también ha alcanzado una mayor sensibilidad. Con el fin de mejorar la eficiencia de la inspección, El equipo de inspección AGIT utiliza cuatro líneas de sensores, que están dispuestos en paralelo a lo largo de la dirección vertical de la tubería. A 6×4 Se establece la matriz del sensor, la matriz de sensores (SA) (Figura 2a). El sensor AGIT mide el campo magnético en el suelo alrededor de la tubería (Figura 2b).
La salida de señal del sensor se transmite al módulo de adquisición de datos (DCM), Los datos se almacenan digitalmente, y se utiliza para determinar la ubicación de la tubería relacionada con SA y la corriente de prueba real en la tubería. El DCM está equipado con una pantalla para mostrar gráficamente la posición real de la tubería. (profundidad de cobertura y desplazamiento) Para asegurarse de que el SA está en la posición por encima de la tubería en cada paso de la inspección.
Después de la recopilación de datos, los datos del campo magnético almacenados se evaluarán en el laboratorio EMPIT. Utilice el algoritmo de análisis de datos de campo magnético de frecuencia para evaluar la corriente de prueba basada en la comparación bidimensional y el filtrado digital.
El algoritmo también incluye el análisis de independencia actual, porque en el proceso de diagnóstico, La corriente de prueba cambiará ligeramente en cada momento y en cada posición. Para ello, Se utiliza un software de evaluación especialmente desarrollado. El filtrado digital en el software puede esencialmente reducir varias interferencias externas., como campos magnéticos distorsionados de las líneas eléctricas, vehículos en movimiento, etcetera. Finalmente, El resultado de este análisis serán datos sobre la pérdida de metales, ubicación de la soldadura de circunferencia, profundidad de cobertura, y fuga de corriente a través del recubrimiento anticorrosivo. Toda la información se agregará en un informe final.

Verificación de la tecnología de detección AGIT

El sistema de inspección AGIT se ha utilizado para el diagnóstico de tuberías durante cientos de kilómetros. Todas las tuberías de acero enterradas pueden ser diagnosticadas. Ni el tipo de recubrimiento ni el producto que se transporta tienen ningún efecto sobre la calidad de la medición.. AGIT se ha utilizado para inspeccionar el aceite, gas natural, químico, Agua, combustible de aviación, y tuberías de salmuera, y para detectar fallas de pérdida de metales corrosivos internos y externos, Ampollas, Abolladuras, instrumentos de medición, defectos del tren de laminación, y deformaciones de tuberías. Más de 90% de los defectos diagnosticados por el sistema AGIT han sido verificados mediante ensayos no destructivos por contacto, y el sistema está certificado para pruebas 3 Para 42 tubos de pulgadas. Al inspeccionar este tipo de tubería, El umbral de respuesta para los defectos es 20% pérdida de metal. El sistema de inspección AGIT se puede utilizar para tuberías soldadas sin costura y longitudinales. Las tuberías soldadas en espiral también se pueden detectar mediante algoritmos de filtrado adicionales.
La inspección AGIT comienza desde el principio del cable de conexión entre la fuente de corriente AGIT (CS) y el punto de conexión de la tubería. Como punto de conexión, Se pueden utilizar diferentes métodos de contacto: la columna de protección catódica disponible, la parte sobre el suelo de la tubería o la válvula incorporada, y la propia tubería, permitir el contacto directo con la tubería cuando se excava el orificio. Para un rango, Sólo se requieren dos contactos. El punto de partida es uno de los dos puntos de conexión. El monitor DCM muestra informes en tiempo real de la profundidad de la tubería, Posición exacta de SA, inspección de la corriente y la posición SA en la tubería. El proceso de análisis y cálculo de los datos del campo magnético toma sobre 6 Segundos. Durante este período, El sistema no debe moverse. Después de eso, SA y DCM se moverán 1 m más para la siguiente inspección. El almacenamiento de datos se produce después de cada paso. Los sensores instalados en SA pueden capturar y analizar sin problemas los datos del campo magnético, y hacer que la eficiencia media de los inspectores alcance 800 metros por día (dependiendo de la superficie de la tubería).
Esta tecnología es adecuada para casi todas las tuberías enterradas desafiantes, y también es adecuado para la detección de tuberías piggyable. Si la tubería es espiable, AGIT se puede utilizar para el monitoreo regular en la medida en que el pigging inteligente muestra pequeños defectos que no han sido reparados.. En este caso, AGIT es una alternativa económica a la verificación, minería y monitoreo. Antes de ECDA, AGIT también se puede utilizar para la detección de daños metálicos, para determinar una tubería en un rango sospechoso, y luego realizar la verificación de excavación. El terreno estudiado abarca desde llanuras, bosques a ciudades. Al mismo tiempo, después de comprobar las tuberías paralelas, La experiencia de campo muestra que no hay ningún impacto en la precisión de los datos de medición cuando el espaciado de la tubería es superior a 60 cm.

Comparación entre AGIT y tecnología de detección interna ILI

La herramienta de inspección en línea (ILI) se utiliza para supervisar las condiciones anormales en la tubería, y su tamaño puede ser tan pequeño como unos pocos milímetros. Sin embargo, los cerdos están limitados por la geometría de la tubería, así que 50% de la red mundial de gasoductos no pueden ser cerdos. AGIT es una tecnología de cribado avanzada que puede monitorear la seguridad de cada tubería metálica sin interrumpir la producción o ingresar directamente a la tubería.. Su trabajo es independiente de la geometría de la tubería, y la información proporcionada por AGIT no puede ser reemplazada por herramientas de integridad tradicionales o servicios de inspección en línea.

Esperando

La experiencia de inspección AGIT a largo plazo de este proyecto muestra que si AGIT puede identificar fallas menores de pérdida de metal, será muy beneficioso para los operadores de tuberías. Esto se debe a que en algunos casos, dependiendo de la presión de funcionamiento, espesor de pared y diámetro de tubería, El tamaño crítico del defecto será inferior al defecto de referencia (50mm x 50 mm x 50% de la pérdida de metal, y la probabilidad de detección (VAINA) no es inferior a 96 %). El desarrollo y la mejora de la tecnología de detección AGIT es lograr los siguientes objetivos:: 1. Debajo “normal” condiciones de trabajo, reducir mejor la interferencia electromagnética del exterior; 2. Mayor sensibilidad a defectos más pequeños; 3. Más Definir el tamaño de falla del pozo de tubería. por lo tanto, una matriz de agrupación en clústeres que contiene 3-4 se introducirán dimensiones para definir el tamaño de los defectos de falla. Además, El sistema se cambiará de tres a dos para que funcione, y la eficiencia de la inspección diaria se incrementará a 1000 m en el futuro..