Комплекс цифровой радиографии для измерения толщины стенки продуктопроводов в процессе эксплуатации



Комплекс цифровой радиографии для измерения толщины стенки продуктопроводов в процессе эксплуатации
Комплекс цифровой радиографии для измерения толщины стенки продуктопроводов в процессе эксплуатации

 


Владельцы патента RU 2612946:

Самойлов Дмитрий Владимирович (RU)

Изобретение может быть использовано для измерения остаточной толщины стенки основного металла в технологических продуктопроводах и элементах запорной арматуры. Комплекс содержит рентгеновский источник излучения, приемник излучения, устройство для считывания информации с многоразовых гибких фосфорных пластин, запоминающее и обрабатывающее устройство. Контролируемое изделие размещается между источником и приемником излучения, а именно многоразовой фосфорной пластиной, на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров изоляции продуктопровода перпендикулярно направлению просвечивания и позволяет одновременно измерять толщину стеки и определять внешний и внутренний профиль двух противоположных стенок продуктопровода в процессе эксплуатации. Техническим результатом является возможность измерения остаточной толщины стенки основного металла продуктопровода и(или) элемента запорной арматуры без вывода производственного объекта из эксплуатации, что снижает эксплуатационные затраты на удаление защитного алюминиевого покрытия, теплоизолирующего слоя и их последующее восстановление, а также позволяет исключить остановку технологических процессов на время диагностических работ в химических и нефтеперерабатывающих производствах. 1 ил.

 

Комплекс цифровой радиографии для измерения толщины стенки продуктопроводов в процессе эксплуатации относится к измерительной техники, в частности к рентгеновским толщиномерам, и может быть использован для измерения остаточной толщины стенки основного металла продуктопроводов и элементов запорной арматуры в производственных объектах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, нефтяной и газовой промышленности, трубопроводного транспорта.

Известен способ радиографического контроля с применением фосфорных пластин (РФ 2393463, G01N 23, 27.06.2010) для радиографического контроля сварных соединений, наплавок и основного металла. Согласно указанным в данном способе ГОСТ 7512-82 (п.п. 1.1, 1.2) и ГОСТ 20426-82 измерение толщины стенки остаточного металла не проводится, поэтому данный способ нельзя отнести к толщинометрии.

Известен, как наиболее схожий, рентгеновский толщиномер (РФ 2172930, G01B 15, 27.08.2001), предназначенный для измерения толщин металлических полос и полотнищ на прокатном стане и содержащий приемник излучения, состоящий из сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя, оптически связанного со сцинтиллятором, расположенный между контролируемым изделием и эталонным образцом, рабочим и компенсационным источником излучения и схемой обработки. Схема обработки выполнена в виде двухтактного модулятора и делителя.

Эти измерители предназначены для измерения толщин лент и полос и других плоскостных изделий без большого перепада толщин, так как применяемые приемники излучения имеют ограниченное пространственное разрешение и узкий динамический диапазон. Функциональные возможности таких толщиномеров ограничены измерением малых отклонений толщины контролируемого объекта от заданной толщины, т.е. эталонной. При больших отклонениях толщины, относительно эталонной погрешности, погрешность измерения резко возрастает за счет увеличения нелинейности, поэтому недостатком данного толщиномера является невозможность измерения толщины стенки при перепаде толщин более двухкратной от номинальной.

Так как контролируемое изделие располагается между источником и приемником излучения, одномоментно проводится измерение только одного значения толщины стенки, находящееся непосредственно в плоскости источника излучения и приемника. При этом измерение толщины стенки труб возможно исключительно при двухстороннем доступе (внешнем и внутреннем) к контролируемой стенке трубы.

Также недостатком вышеуказанного толщиномера является сложность конструкции с применением нескольких источников излучения (основного и компенсационного), постоянное размещение эталона в зоне контроля и сложная схема обработки.

Предлагаемый комплекс цифровой радиографии для измерения толщины стенки продуктопроводов в процессе эксплуатации, содержащий источник излучения, приемник излучение - многоразовая гибкая фосфорная пластина, устройство для считывания информации с многоразовых гибких фосфорных пластин, запоминающее и обрабатывающее устройство, отличающийся тем, что контролируемое изделие размещается между источником излучения и приемником излучения на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров изоляции продуктопровода перпендикулярно направлению просвечивания, тем самым при контроле не плоскостных изделий, например труб, позволяет разместить источник излучения за наружными габаритами контролируемого изделия. Также с увеличением расстояния между источником излучения и приемником при использовании в качестве приемника излучения многоразовой фосфорной пластины больших габаритов появляется возможность проводить одновременное измерение толщин стенки и определять внешний и внутренний профиль двух противоположных стенок продуктопровода в процессе эксплуатации, тем самым в 2 раза увеличивая производительность контроля.

Применение гибких многоразовых пластин позволяет расширить динамический диапазон с увеличением пространственного разрешения и проводить измерения изделий сложной геометрии с большим перепадом толщин (более двухкратной толщины стенки от номинальной), изделий с защитными и теплоизолирующими покрытиями и изделий, заполненных различными плотными средами. Данная схема контроля позволяет контролировать продуктопроводы и элементы запорной арматуры на производственных объектах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, нефтяной и газовой промышленности, трубопроводного транспорта без вывода их из эксплуатации, а именно без снятия наружного защитного алюминиевого покрытия и наружного теплоизолирующего слоя, а также проводить контроль объектов с внутренними средами (газовыми, парогазовыми и жидкостными).

Для определения остаточной толщины основного металла (sRohr, мм) предлагается схема просвечивания (Фиг. 1),

где

1. Источник излучения,

2. Приемник излучения - многоразовая гибкая фосфорная пластина,

3. Трубопровод с толщиной стенки sRoch,

4. Изоляция трубопровода,

5. Направление просвечивания.

Также для определение остаточной толщины основного металла (sRohr, м) предлагается расчетная формула:

где sFilm - проявившаяся на пластине толщина стенки в м,

FFA - расстояние от источника излучения до пластины в м,

Радиус изоляции (Riso) в м.

Техническим результатом является возможность измерения остаточной толщины стенки основного металла продуктопровода и (или) элемента запорной арматуры без вывода производственного объекта из эксплуатации, что снижает эксплуатационные затраты на удаление защитного алюминиевого покрытия, теплоизолирующего слоя и их последующее восстановление, а также позволяет исключить остановку технологических процессов на время диагностических работ в химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих производствах и трубопроводном транспорте.

Комплекс цифровой радиографии для измерения толщины стенки продуктопроводов в процессе эксплуатации, содержащий источник излучения, приемник излучения - многоразовая гибкая фосфорная пластина, устройство для считывания информации с многоразовых гибких фосфорных пластин, запоминающее и обрабатывающее устройство, отличающийся тем, что контролируемое изделие размещается между источником излучения и приемником излучения, а именно многоразовой фосфорной пластиной на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров изоляции продуктопровода перпендикулярно направлению просвечивания, и позволяет одновременно измерять толщину стенки и определять внешний и внутренний профиль двух противоположных стенок продуктопровода в процессе эксплуатации.



 

Похожие патенты:

Использование: для радиационного неразрушающего контроля. Сущность изобретения заключается в том, что в соответствии с методом и системой источник гамма-излучения, источник рентгеновского излучения, твердотельный линейный матричный детектор, газовый линейный матричный детектор и планарный матричный детектор интегрированы на жестком основании при помощи опор источника излучения и детектора соответственно, визуализация цифровой рентгенографии, компьютерной томографии или конусно-лучевой компьютерной томографии выполняются посредством комбинации различных источников излучения и различных детекторов с целью реализации многоуровневого сечения и многорежимного обнаружения на заготовках.

Изобретение относится к газовой промышленности и предназначено для исследования газоконденсатных смесей в пористой среде, а именно для определения давления начала конденсации в пористой среде.

Использование: для измерения поверхностной плотности преимущественно гетерогенных грунтов. Сущность изобретения заключается в том, что детектируют и регистрируют плотность потока гамма-квантов, рассеянных на электронах атомов вещества при взаимодействии потока первичного гамма-излучения источника ионизирующего излучения с материалом грунта и определяют плотность грунта по зарегистрированной плотности потока гамма-квантов, при этом детектор и гамма-источник предварительно удаляют от поверхности грунта на такое расстояние, при котором во всем диапазоне измерения поверхностной плотности имеет место прямая (возрастающая) зависимость между зафиксированной детектором интенсивностью рассеянного грунтом излучения гамма-источника и поверхностной плотностью контролируемого грунта и, одновременно, погрешность измерения поверхностной плотности, обусловленная неоднородностью рельефа гетерогенного грунта, имеет допустимое значение.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий радиографическими методами и может быть использовано в производственных и полевых условиях для обнаружения опасных материалов на контрольно-пропускных пунктах, на железнодорожных станциях, в аэропортах, таможенных службах, а также в научных исследованиях.

Изобретение относится к физике высокотемпературной плазмы и может найти применение в управляемом термоядерном синтезе. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения электронной температуры термоядерной плазмы, включающий операции, заключающиеся в том, что поток рентгеновских квантов из установки пропускают через средства детектирования, включающие фильтрующие элементы, причем в качестве средств детектирования используют две низковольтные ионизационные камеры (НИК), на входе одной из которых помещают алюминиевый фильтрующий элемент, который выполняют толщиной 10-20 мкм, сигналы с НИК подают на один общий анод, при этом на катоды одной из НИК подают постоянное смещение величиной +15 B, а на другую - переменное напряжение - меандр амплитудой ±15 B и полученные сигналы используют для определения показателей прозрачности фильтра для излучения данного спектрального состава для соотнесения с определяемой температурой термоядерной плазмы.

Изобретение относится к полупроводниковой микроэлектронике. Сущность изобретения: в способе диагностики полупроводниковых эпитаксиальных гетероструктур, включающем сканирование образца в условиях брэгговского отражения в пошаговом режиме, производимом путем изменения угла падения рентгеновского луча, использование рентгеновской однокристальной дифрактометрии с немонохроматическим, квазипараллельным пучком рентгеновских лучей и позиционно-чувствительным детектором, рентгеновскую трубку и детектор устанавливают относительно углового положения характеристического пика θ от одной из систем кристаллографических плоскостей гетероструктуры на угол θ1=θ±(0.5°÷4°), по отклонению положения интерференционного пика тормозного излучения на шкале детектора от угла падения рентгеновского луча определяют погрешность положения образца, с учетом полученной погрешности независимым перемещением устанавливают трубку в положение Δθ, при котором ось симметрии между трубкой и детектором перпендикулярна к выбранной системе кристаллографических плоскостей, при таком положении трубки проводят пошаговое сканирование в диапазоне углов, характеризующих выбранную систему кристаллографических плоскостей, независимым перемещением устанавливают трубку на угол Δθ1=Δθ±(0.2°÷1°), выводя максимум тормозного пика за границы характеристического пика, затем проводят пошаговое сканирование всех слоев гетероструктуры, оставляя неизменным угловое положение характеристического пика от системы кристаллографических плоскостей путем перемещения шкалы детектора, и определяют угловые положения пиков от всех слоев гетероструктуры.

Изобретение относится к способу изготовления вала для турбины и/или генератора посредством сварного соединения и к валу, изготовленному упомянутым способом. Осуществляют удаление по меньшей мере с одной стороны основной ограничивающей круговой поверхности соответственно одной центральной части соответствующего элемента (5) вала относительно оси вращения (2) для получения соответственно одной открытой полости (11) по меньшей мере в одном цилиндре (3) в пределах оставшегося трубообразного ребра (13).

Изобретение относится к неразрушающим методам определения количественного состава полимерных композиционных материалов, в частности к определению величины содержания связующего и наполнителя при пропитке волокнистого длинномерного материала связующим, и может найти применение в авиационной, судостроительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технике обнаружения взрывчатых веществ, в частности к системам обнаружения и идентификации взрывчатых веществ на входе в здание, и может быть использовано для обнаружения взрывчатых веществ в различных закрытых объемах и на теле человека, находящегося в местах массового скопления людей.

Изобретение относится к технике высоких давлений и может быть использовано для разнообразных научных исследований, в частности для изучения состояния вещества при сверхвысоких давлениях и температурах в связи с реконструкцией строения глубинных частей Земли, а также для изучения фундаментальных физических свойств вещества.

Изобретение может быть использовано для бесконтактного измерения внутреннего диаметра металлических труб на металлургических, машиностроительных предприятиях, в том числе при их производстве, например, по методу центробежного литья.

Изобретение относится к технике радиометрических измерений при обращении с радиоактивными веществами. Способ определения толщины солевого отложения, загрязненного радионуклидами природного происхождения, на внутренних поверхностях трубопроводов нефтегазодобывающих морских платформ, при котором определяют калибровочную зависимость коэффициента пропускания гамма-квантов от толщины солевого отложения в лабораторных условиях по заранее отобранным образцам трубопроводов разных моделей с солевыми отложениями разной толщины, измеряют скорость счета импульсов от фонового гамма-излучения на образце трубопровода без солевого отложения, измеряют скорости счета импульсов суммарного фонового гамма-излучения и гамма-излучения источника, определяют скорость счета импульсов от гамма-квантов источника, прошедших через образец трубопровода, измеряют скорости счета импульсов суммарного фонового гамма-излучения и гамма-излучения источника, определяют скорость счета импульсов от гамма-квантов источника, прошедших через исследуемый участок трубопровода, определяют коэффициент пропускания гамма-излучения исследуемого участка трубопровода, определяют толщину солевого отложения на исследуемом участке трубопровода по величине его коэффициента пропускания гамма-излучения и полученной калибровочной зависимости.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного и дистанционного определения толщины плоских диэлектрических материалов.

Изобретение относится к устройству для детектирования толщины и плоскостности пластин и полос в области применения ядерных технологий. Устройство включает C-образную раму, два источника излучения, установленные на верхнем плече C-образной рамы и расположенные с некоторым интервалом в направлении ширины стальной пластины/полосы, два ряда матриц детекторов - газонаполненных ионизационных камер, установленных на нижнем плече С-образной рамы и расположенных с некоторым интервалом в направлении движения пластины/полосы, коллиматоры, установленные ниже двух источников излучения, причем коллиматоры позволяют излучению от каждого источника облучать только соответствующий ряд детекторов, модули предварительных усилителей, соединенные с матрицами детекторов, устройство сбора данных, соединенное с модулями предварительных усилителей, компьютер для обработки и отображения данных, соединенный с устройством сбора данных, и систему подачи охлаждающей воды и сжатого воздуха, и систему управления для обеспечения эксплуатации и контроля системы.

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для определения толщины морских льдов, ледовой разведки, а также для радиозондирования ледников. Технический результат состоит в повышении точности измерения толщины льда.

Изобретение относится к способу измерения в режиме реального времени толщины пленки не содержащего хром покрытия на поверхности полосовой стали. Способ характеризуется тем, что включает следующие стадии: стадия 1: выбирают два растворимых в воде химических вещества, которые содержат элементы P, Ca, Ti, Ba или Sr и не вступают в реакцию с жидкостью для нанесения не содержащего хром покрытия; стадия 2: добавляют два растворимых в воде химических вещества, выбранные на стадии 1, в жидкость для нанесения не содержащего хром покрытия и перемешивают их до гомогенности, после чего изготавливают эталонный образец пленки покрытия; стадия 3: используют излучение, испускаемое прибором определения в автономном режиме толщины пленки, для возбуждения двух растворимых в воде химических веществ для получения характеристических спектров двух растворимых в воде химических веществ и, тем самым, определения толщины пленки покрытия эталонного образца; толщину пленки покрытия, определенную при использовании растворимого в воде химического вещества, которое обладает интенсивным характеристическим спектром, принимают за фактическую толщину пленки, в то время как толщину пленки покрытия, определенную при использовании растворимого в воде химического вещества, которое обладает слабым характеристическим спектром, принимают за измеренную толщину пленки, разницу между фактической толщиной пленки и измеренной толщиной пленки принимают за величину коррекции толщины; многократно проводят операции получения величин коррекции толщины, соответствующие измеренным толщинам пленки, в результате аппроксимации величин коррекции толщины и измеренной толщины пленки получают выражение корреляционной функции между измеренной толщиной пленки и величиной коррекции толщины; стадия 4: добавляют в жидкость для нанесения не содержащего хром покрытия растворимого в воде химического вещества, которое обладает слабым характеристическим спектром, и используют излучение, испускаемое прибором определения в режиме реального времени толщины пленки покрытия, для возбуждения вещества и для получения, таким образом, измеренной толщины пленки, после чего используют выражение корреляционной функции для получения величины коррекции толщины, и, в заключение, исходя из измеренной толщины пленки и величины коррекции толщины получают фактическую толщину пленки покрытия.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве переносного дистанционного измерителя толщины слоя нефти на поверхности воды. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для определения состояния поверхности дорожного полотна, на котором возможно образование слоя воды, снега или льда.
Изобретение относится к технике определения толщины морских льдов. .

Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике состояния костной ткани, и может быть использовано при определении таких заболеваний, как остеопороз и остеопатия.
Наверх