MSS 3030R МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР НАПРАВЛЕННЫХ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ ВОЛН

ТЕХНОЛОГИЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ ВОЛН

Технология Магнитострикционных волн была разработана и запатентована в Юго-Западном исследовательском институте (SWRI ®)(некоммерческая организация, базирующаяся в Техасе США). Последней разработкой, использующей эту технологию, является новая система магнитострикционный генератор MsS3030R.

Магнитострикционная система MsS3030R является альтернативой приборам, которые используют для контроля хомуты с пьезоэлектрическими элементами (TTF+, Wavemaker G3). Основное различие лежит в принципе волн: магнито-механические волны вместо электро-механических.

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МАГНИТОСТРИКЦИОННОГО ГЕНЕРАТОРА MSS3030R:

• Система MsS3030R может быть использована для контроля трубопроводов, теплообменников, прутков, канатов и других объектов, которые могут выступать в качестве волновода;
• Может устанавливаться на трубы диаметром от 20 мм до 1500 мм
• Датчики могут быть установлены постоянно для долгосрочного мониторинга;
• Нет необходимости приобретать отдельные кольца для различных диаметров; хомут может быть легко установлен на месте;
• Диапазон частот: 4 кГц - 250 кГц
• Небольшой вес (4,5 кг), питание от аккумулятора.
• Широкий диапазон рабочих температур: от -80 ° C до 300 ° C

В комплект системы контроля трубопроводов входит портативный ударопрочный промышленный ноутбук Durabook. Так же в комплект входит программа для приема и обработки данных контроля трубопроводов.

Программы для других задач, (контроль труб, теплообменников и т.д.) заказываются отдельно.

Основным элементом сенсора является лента из ферромагнитного материал, активизирующаяся при помощи обмоток. Время сбора информации о состоянии объекта, в среднем, выходит около 10 минут. Размеры зоны контроля в основном определяются состоянием объекта контроля. Ухудшению чувствительности системы способствует сильная коррозия по всей длине трубы,толстая битумная изоляция ,либо наличие плотного грунта вокруг трубы. В результате чего сужается зона контроля до 3 - 10 метров в каждом направлении.

В ходе испытаний и применения системы контроля трубопроводов в реальных рабочих условиях, было установлено, что данная технологи способна распознавать дефекты размером от 2% по отношению к поперечному сечению трубы. Система MsS3030R позволяет c большой точностью определить расстояние до дефекта по длине трубы и его ориентировочный размер.

Так же система MsS3030R может использоваться для поиска мест порыва волокон в поддерживающих тросах , контроля трубок теплообменников,поиска коррозии несущей арматуры бетонных якорей для тросовых растяжек мачт и вышек различного назначения.

СРАВНЕНИЕ СИСТЕМЫ MSS 3030R С WAVEMAKER И ДРУГИМИ АНАЛОГАМИ (G3, TTF+)

По сравнению с аналогичными приборами существенно снижен вес колец - 0,5 кг против 30 кг для 600 мм диаметра, при использовании колец с ультразвуковыми преобразователями.

Система MsS3030R имеет расширенный частотный диапазон частот, в плоть до 250 кГц вместо 70кГц, что увеличивает чувствительность системы к мелким дефектам.

Датчики системы MsS 3030R могут собираться в любой конфигурации, под различные диаметры непосредственно по месту. При помощи блоков и сенсорной ленты, возможна самостоятельная установка нужного количества точек, в том числе и для постоянного мониторинга.

Датчики системы MsS 3030R контролируют 100% тела трубы, против 50-70% у Wavemaker. Это объясняется конструкцией датчиков (сплошное кольцо у MsS вместо набора датчиков Wavemaker).

Система MsS 3030R дает возможность проведения контроля на объектах с температурой до 400С с 100% точным результатом ( Wavemaker G3 позволяет производить контроль на объектах температурой только до 70С.)

Как и у колец систем Wavemaker и TTF+, у сенсорной ленты MsS 3030R так же есть мертвая зона, но ее размеры значительно меньше – 8 см. от кольца против 1,5 м.

КОНТРОЛЬ ТРУБОПРОВОДОВ

Основной идеей при контроле является быстрая установка сенсора и получение информации о состоянии трубопровода. Время установки MsT кольца не превышает 2-5 минуты, в зависимости от размера и сложности подготовки. Исходя из этого, за одну смену возможно произвести контроль на 20-40 участках, включая время необходимое на снятие данных и передвижения.

Тля контроля труб используется 2 вида сенсоров-колец
MsS Сенсор - магнитострикционный сенсор состоящий из ферромагнитной. Лента приклеивается трубе эпоксидным клеем.

Основным преимуществом данного сенсора является низкая стоимость. Итоговая стоимость комплекта для установки на трубу Ø 600 составит около 200$ США. Время необходимое для установки сенсора составляет в среднем 30 минут..Частотный диапазон сенсора находится в пределах 8-250 килогерц.
Сканеры MsS чаще всего используются для постоянного мониторинга состояния трубы.

MsT Сенсор – Магнитострикционный сенсор повышенной мощности

(преобразователи для труб 114 – 219 мм) (установка преобразователя при помощи обжимных колец и УЗ геля)

Преимуществом данных сенсоров является то, что они не нуждаются в подготовке перед установкой и выделяются среди аналогов более мощным сигналом (2-5 раз в зависимости от способа установки). Устройство сенсора позволяет принимать отражённый от дефекта сигнал на отдельные сегменты сенсора (обычно 8 сегментов) что позволяет определить положение дефекта по окружности трубы. Время установки сенсора составляет от 2-х до 5-и минут, Основные частоты - 16, 32 и 90 килогерц. Сенсор MsT не требует приклейки к трубе и проявляет наилучшие характеристики при использовании ультразвукового геля. Так же, данные сенсоры могут устанавливаться на высокотемпературные поверхности - до 200С.Специальныемодификации поддерживают температурный диапазон до 400С.

ХАРАКТЕРИСТИКИ CЕНСОРА MST:

1. Диапазон частот 8 - 250 килогерц.
2. Размеры сенсоров могут позволять их установку на объекты диаметром от 10мм до нескольких метров.
3. Сенсоры имеют небольшой вес и малую толщину (около 20мм) что позволяет устанавливать их в стесненных условиях.
4. Сенсоры позволяют генерировать идеально аксиально-симметричную волну, ввиду того что вся окружность трубы используется для генерации сигнала.
5. Некоторые модели сенсоов MsT позволяют генерировать как поперечные так и продольные волны без необходимости переустановки датчиков.

Сравнение площади охвата ультразвуковых и магнитострикционных колец

(к рисунку) Данные полученные на трубе с битумной изоляцией толщиной 3 мм. Из рисунка видно что даже при наличии изоляции, магнитострикционные волны распространяются на значительные расстояния. В данном примере область контроля составляет 7 и 25 метров в обе стороны от датчика.

Контроль теплообменников

Система MsS 3030R имеет возможность диагностики состояния трубок теплообменников, время контроля одной трубки, включая U-гибы составляет около 15 сек.

В данный момент существует три основных метода контроля состояния трубок теплообменников

• метод вращающегося ультразвукового зонда
• вихретоковой метод
• метод магнитной дефектоскопии.

Основным недостатком данных методов является большое время контроля, которое в основном требуется необходимостью предварительной очистки трубок от продуктов коррозии. Так же данные методы основаны на протаскивании датчика через трубку, что также влияет на увеличение времени контроля.

В системе MsS3030R контроль теплообменников проходит при помощи крутильных волн. Для трубок из магнитного материала используются датчики с электромагнитной генерации сигнала. Так же возможен контроль трубок из немагнитного материала. Для этого разработаны датчики на принципе сухого контакта.

Датчики изготавливаются под стандартные размеры трубок (12 -25 мм внутренний диаметр)и могут быть также изготовлены согласно спецификации заказчика.

ДИАГНОСТИКА АНКЕРНЫХ БОЛТОВ

До недавнего времени не существовало методов оперативного контроля анкерных болтов крепления опор ЛЭП без выкапывания. Анкерные болты подвергаются активной коррозии, которая может стать причиной серьезной аварии. Ситуацию изменило появление системы MsS 3030R , с датчиками продольных вихревых волн (32кГц)

Данная технология позволяет избавиться от раскопки всего анкерного болта. Для контроля необходим очищенный участок со свободным доступом длиной в несколько сантиметров , не требующего никакой дополнительной обработки и зачистки.

КОНТРОЛЬ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ И ТРОСОВ

Контроль стальных тросов как и контроль анкерных болтов был весьма затруднителен поскольку коррозия не доступна визуальному осмотру, так как в большинстве случаев очаги находятся во внутренних жилах.

Для контроля тросов как правило использовались следующие методы контроля: - MFL (метод магнитного рассеянного потока) или - рентген

Минусы данных методов очевидны, оборудование имеет большие размеры и для контроля необходим подъем на высокие конструкции, что ведет к увеличению время контроля и невозможность проверить недоступные места (места заделки тросов, переходы над ж/д путями).

Система MsS3030R позволяет определять коррозию в каждой жиле всего стального троса. Контроль 100 метров поддерживающего троса моста контролируются за 15 минут. При использовании данной технологии возможно определение не только место порыва жилы троса, но и ее утонение.

Для контроля тросов используются датчики генерирующие направленные волны низкой частоты (200кГц) распространяющиеся по всему объему материала со скоростью 5 км/сек.

Датчик генерирует и принимает направленные волны в процессе электромагнитного возбуждения стальных конструкций.

ПРЕИМУЩЕСТВА СИСТЕМЫ MSS3030R

• определение места обрыва жил и потери поперечного сечения
• диагностика всей длины троса - мобильное оборудование
• легко в использовании
• быстрота сканирования
• детальный отчет
• доказанная многолетняя история применения

Контроль коррозионного состояния технологией волноводных волн на сегодняшний день является динамично развивающимся методом неразрушающего контроля. В основном он используется для скрининга трубопроводов,трубок теплообменников и стенок резервуаров.

ХАРАКТЕРИСТИКИ