Моніторинг напруженого стану трубопроводів магнітоанізотропним методом

В. В. Циганчук; Л. С.  Шлапак; О. М. Матвієнків

doi:10.31471/1993-9868-2020-1(33)-47-55

Автор(и)

В. В. Циганчук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
Л. С. Шлапак ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
О. М. Матвієнків ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9868-2020-1(33)-47-55

Ключові слова:

напружений стан металу, магнітоанізотропний перетворювач, електромагнітний вимірювач, Arduino.

Анотація

Проведено огляд відомих методів дослідження механічних напружень, що можуть застосовуватись до трубопроводів. Описано як вітчизняні, так і закордонні зразки. На основі проведеного критичного аналізу виділено найбільш перспективні методи контролю та вказано на один із їх основних недоліків: оцінка здійснюється зо діаграмою залежності магнітної проникності від механічної напруги металу. Запропоновано вдосконалений електромагнітний вимірювач напружень ИНИ-1Ц, в основі конструкції якого лежить модернізований вузол обробки інформативного сигналу на платформі Arduino. Суть нововведення полягає у використанні аналого-цифрового перетворення сигналу з подальшою обробкою програмним пакетом. Це, в свою чергу, забезпечує обчислення залежності зміни сигналу від механічного зусилля. Відтак вдалося реалізувати зручний візуальний контроль на електронному табло монітора чи смартфона. Запропоновано використати магнітний метод контролю з чотириполюсним магнітоанізотропним перетворювачем як найбільш доцільним для практичного застосування. Для розширення можливостей базового вимірювального приладу механічних напружень ИНИ-1Ц використано апаратно-програмну платформу Arduino. Описано систему дистанційного моніторингу для періодичних вимірювань напружень магістральних трубопроводів, накопичення і аналізу одержаних даних з метою надання об'єктивної інформації для прийняття технологічних рішень. Таким чином, використовуючи впровадження систем дистанційного контролю стану труб, можна контролювати стан усього трубопроводу в режимі реального часу. При цьому моніторинг здійснюється без порушення цілісності і зупинки роботи трубопроводу.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Nerazrushayushij kontrol: Spravochnik: V 7 t. Pod obsh. red. V.V. Klyueva. T. 6: V 3 kn. Kn. 1: Magnitnye metody kontrolya. /V.V. Klyuev, V.F. Muzhickij, E.S. Gorkunov, V.E. Sherbinin. Kn. 2: Opticheskij kontrol. /V.N. Filinov, A.A. Ketkovich, M.V. Filinov. Kn. 3: Radiovolnovoj kontrol / V.I. Matveev. M.: Mashinostroenie, 2004. 832 p. [in Russian]

Shlapak L.S. Ultrazvukovyi vymiriuvach mekhanichnykh napruzhen. Truboprovidnyi transport. 2014. No 3 (87). P. 10-13. [in Ukrainian]

Carlo Cappello, Daniele Zonta. Calibration of Elasto-Magnetic Sensors on In-Service Cable-Stayed Bridges for Stress Monitoring. Sensors 2018, 18, 466; doi:10.3390/s18020466

Liu, B., Sun, W.R. and Lin, Y.R. (2014) The Study of Electromagnetic Stress Testing Method on Oil-Gas Pipelines Based on WT. Geomaterials, 4, 55-63. URL: http://dx.doi.org/10.4236/gm.2014.42006

Vyznachennia napruzhenoho stanu zvarnykh mahistralnykh truboprovodiv mahnitoanizotropnym metodom [Tekst]: dys. kand. tekhn. nauk : 05.03.06 / Minakov Serhii Mykolaiovych; Nats. tekhn. un-t Ukrainy "Kyivskyi politekhnichnyi instytut". K. 2012. 257p. [in Ukrainian]

Tsyhanchuk V.V., Shlapak L.S. Doslidzhennia vzaiemozviazku fizyko-mekhanichnykh kharakterystyk feromahnetykiv na osnovi mahnitopruzhnykh davachiv mekhanichnykh napruzhen. Naftohazova enerhetyka. 2018. No 2. P. 32-39. [in Ukrainian]

Shlapak L.S., Linchevskyi M.P., Sarkisov V.O.. Pro napruzheno-deformovanyi stan hazovoi obviazky HPA KS «Tarutyne». Naftova haluz Ukrainy. 2014. No 3. P.44-48. [in Ukrainian]

Zhadobin N.E. Magnitouprugie preobrazovateli v sudovoj avtomatike. L.: Sudostroenie, 1985, 95 p. [in Russian]

Turichin A.M., Novickij P.V., Levshina E.S. i dr. Elektricheskie izmereniya neelektricheskih velichin. Izd. 4-u, pererab. i dop. L.: Energiya, 1975. 576 p. [in Russian]

Petin V.A. Proekty s ispolzovaniem kontrollera Arduino. SPb.: BHV-Peterburg, 2015. 464 p. [in Russian]

Monk S. Programmiruem Arduino: Osnovy raboty so sketchami. 2-e izd. Spb.: Piter, 2017. 208 p. [in Russian]