Адрес:196084, Россия, Санкт-Петербург, Лиговский пр., URL: Teл. (+7-812) Teл. (+7-812) Факс (+7-812) Опыт применения бесконтактной магнитометрической диагностики трубопроводов с использованием комплекса КМД-01М

2 ЗАО «Полиинформ» Обеспечение экологической безопасности Экспертиза промышленной безопасности Промышленное строительство На рынке экологических услуг с 1989 года 7 докторов и кандидатов наук Более 200 высококвалифицированных специалистов Собственные научное и производственное оборудование Научно-техническая база: Виды деятельности:

3 Разработан принципиально новый подход к проведению технической диагностики трубопроводов бесконтактным магнитометрическим методом с использованием высокотехнологичного комплекса КМД-01М Комплекс бесконтактной магнитометрической диагностики КМД-01М состоит из следующих составных частей: Блок трехкомпонентных магнитометров Устройство накопления и визуализации данных Дополнительное оборудование Новизна

4 Физические принципы работы КМД-01М Работа прибора основана на эффекте Виллари (магнитоупругий эффект) - изменении формы магнитного поля ферромагнетика при его деформации. В качестве первичных преобразователей в приборе используются трехкомпонентные векторные датчики, принцип работы которых основан на анизотропном магниторезистивном эффекте (АМР-эффект). АМР- датчики имеют чисто активное сопротивление, малую массу, низкий гистерезис Для каждого типа дефекта аномалии магнитного поля имеют определенный характерный вид, что позволяет идентифицировать их по типам: - локальные коррозии - напряженно-деформированные состояния - зоны трещин - трещиноподобные дефекты

5 Суть технологии Принцип бесконтактной магнитометрии требует применения высокочувствительных датчиков, способных регистрировать аномалии магнитного поля на удалении от металла трубопровода Комплекс создан с применением трехкомпонентных векторных датчиков (первичных преобразователей магнитного поля). Основным чувствительным элементом датчиков магнитного поля является магниторезистор, выполненный в виде нанопленки на кремниевой подложке Магниторезистивные нанопленки обеспечивают высокую чувствительность прибора, быстродействие, избирательность и помехоустойчивость. В комплексе реализован метод градиентометрии - регистрация результатов измерения трех составляющих постоянного магнитного поля в четырех точках пространства, а также их градиентов (до 30 параметров) Ключевые преимущества магниторезистивных нанопленок: Высокая магнитная чувствительность Широкий диапазон рабочих частот Пониженный гистерезис Малое напряжение смещения нуля Низкий температурный дрейф Низкий уровень собственных шумов.

6 Суть технологии Обнаружение, локализация и классификация дефектов производится дистанционно, путем интерпретации непрерывно регистрируемых параметров магнитного поля. Получаемый с магниторезистивных датчиков сигнал преобразовывается с помощью аналого-цифрового преобразователя в код, поступающий на компьютер. Программное обеспечение позволяет обработать поступающую информацию и отобразить её на мониторе в режиме реального времени. Пример магнитограмм различных локальных дефектов

7 Преимущества ДИСТАНЦИОННОЕ диагностирование состояния трубопроводов НЕ ТРЕБУЕТ ОСТАНОВКИ или СНИЖЕНИЯ объемов транспортировки продукта ON-LINE обнаружение аномалий ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ – до 20 км в день (на 1 бригаду) ОТСУТСТВИЕ специальных подготовительных работ ДОСТОВЕРНОСТЬ по критическим дефектам до 93% Построение ЭЛЕКТРОННОЙ КАРТЫ расположения дефектов с привязкой в географических координатах GPS, АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТРАССИРОВКА объекта Диагностика участков, НЕДОСТУПНЫХ для внутритрубного и контактного методов

8 Технические характеристики КМД-01М Чувствительность1 нТ Диапазон измерений± 500 мТл Скорость опроса датчиковот 30 до 300 Гц Погрешность определения координат± 0,5 м Диапазон выявляемых дефектов* НДС, коррозии с потерями металла свыше 20 % от толщины стенки трубы и другие локальные дефекты. Расстояние между блоком магнитометров и трубопроводом до 10 диаметров трубы в зависимости от рабочего давления Диаметры обследуемых трубопроводовот 159 мм до 1420 мм Диапазон рабочих температурот - 55 °С до + 55 °С Время непрерывной работы12 часов Емкость памяти500 км при шаге сканирования 0,05 м * Диапазон измерения дефектов зависит от давления: чем больше рабочее давление трубопровода, тем шире номенклатура выявляемых дефектов и точнее определение степени их опасности. Напряженно-деформированные состояния надежно регистрируются даже при отсутствии давления в трубе

9 Научно-техническая реализуемость и обоснованность Новые конструктивно-технологические решения и программное обеспечение для разработанного измерительного оборудования защищены патентами В 2010 г. проект получил положительное заключение Научно-технического совета Государственной Корпорации «Российская Корпорация нанотехнологий», подписанное тремя действительными членами Российской Академии наук В 2011 г. проект прошел техническую экспертизу 10 независимых экспертов Фонда "Сколково" на получение статуса инновационного проекта. Компания стала участником фонда "Сколково"

10 Методика диагностирования, прибор, программное обеспечение запатентованы в Государственном реестре полезных моделей РФ (7 патентов). Имеются все необходимые лицензии для производства работ и Сертификат соответствия на прибор. Патенты

11 Фотоотчет о проведении пилотного проекта по бесконтактной магнитометрической диагностике трубопроводов «SAUDI ARAMCO» Адрес: , Россия, Санкт-Петербург, Лиговский пр., URL: Тел. (+7-812) Тел. (+7-812) Факс (+7-812) Характеристика магистрального трубопровода КМ-2: Год ввода в эксплуатацию Диаметр мм Рабочее давление - 4 мПа Толщина стенки - 8 мм Транспортируемый продукт - нефть Температура перекачиваемого продукта +50°C

12 В офисе"Saudi Aramco": Ведущий программист отдела диагностики трубопроводов ЗАО «Полиинформ» Курашвили А.Е. Генеральный директор ЗАО «Полиинформ» Саксон В.М. Начальник отдела диагностики трубопроводов ЗАО «Полиинформ» Проказин А.Б. Переводчик со стороны Future Horizon International Ltd. M-р. Гассан Рашид Директор Ближневосточного Филиала ЗАО «Полиинформ» Д-р Маруан Дарвиш Презентация системы КМД-01М

13 Трубопровод КМ-2. Следование по склону песчаной дюны высотой более 10-ти диаметров трубы Трубопровод КМ-2. Магнитограмма участка трубопровода, проходящего под песчаной дюной Пилотный проект диагностики трубопроводов

14 Шурф на месте аномалии 23 Карта аномалий закритического уровня, вызванных напряженно-деформированными состояниями трубопровода Аномалии закритического уровня

15 Магнитограмма напряженно-деформированного состояния в зоне аномалии 23, вызванной давлением грунта Магнитограмма в зоне аномалии 23 после снятия давления грунта в результате шурфовки Аномалии закритического уровня

16 Шурф на месте аномалии 25 Аномалия закритического уровня 25, вызванная напряженно-деформированными состояниями трубопровода. Место выявленной аномалии отмечено маркером (вешкой) в соответствии с показаниями прибора GPS комплекса КМД-01М Аномалии закритического уровня

17 Магнитограмма напряженно-деформированного состояния в зоне аномалии 25, вызванной давлением грунта Магнитограмма в зоне аномалии 25 после снятия давления грунта в результате шурфовки Аномалии закритического уровня

18 Шурф на месте аномалии 28 Аномалия 28 закритического уровня, вызванного напряженно-деформированными состояниями трубопровода (изгиб) в следствие наноса песчаной дюны Аномалии закритического уровня

19 Магнитограмма напряженно-деформированного состояния в зоне аномалии 28, вызванной напряженно-деформированными состояниями трубопровода (изгиб) в следствие наноса песчаной дюны. В связи с изменением геометрии трубопровода амплитуда напряженно-деформированного состояния после проведения шурфовки не изменилась. Аномалии закритического уровня

20 Шурф на месте аномалии 70 Карта аномалий закритического уровня, вызванных локальными дефектами трубопровода Электронная карта аномалий закритического уровня

21 Шурф на месте аномалии 70 с маркером (вешкой), уставленным по результатам бесконтактной магнитометрической диагностики, в соответствии с показаниями прибора GPS комплекса КМД-01М. Протяженность зоны коррозии - 1,7 м Магнитограмма аномалии 70 вызванной внешней язвенной коррозией Аномалии закритического уровня

22 Шурф на месте 70. Локальные повреждения трубопровода (внешняя язвенная коррозия), возникшие вследствие проникновения грунтовых вод высокой химической агрессивности через повреждения изоляции трубопровода. Точность обнаружения центров коррозии с помощью комплекса КМД-01М составила 0,5 м. Потеря металла в зоне аномалии %. Аномалии закритического уровня

23 Магнитограмма аномалии 71, вызванной механическим повреждением трубы Шурф на месте 71. Механические повреждения трубы ("задиры") Потеря металла в зоне аномалии – %. Аномалии закритического уровня

24 Потеря металла до 50% Несанкционированный переезд через газопровод Тестовые испытания ОАО «Газпром ТрансГаз» Диаметр мм Толщина стенки -11 мм Давление- 40 атм.

25 Диаметр мм Толщина стенки -15,7 мм Давление- 61,5 атм. Потеря металла до 16% Потеря металла до 3% Произведен ремонт Тестовые испытания ОАО «Газпром ТрансГаз»

26 Диаметр – 1020 мм Толщина стенки – 12 мм Рабочее давление – 20 атм. Труба проходит по солончакам Магнитограмма аномалий