Вихретоковый индикатор трещин будет отслеживать внутреннее состояние линз — элементов трубопроводов высокого давления производства полиэтилена. Разработали прибор и методику контроля дефектов ученые Томского политеха по заказу «Томскнефтехима» — одного из крупнейших отечественных производителей полиэтилена. Как сообщают в Минобрнауки России, высокочувствительный прибор позволит проводить оперативный контроль и фиксировать зарождающиеся дефекты, что позволит минимизировать риск внеплановых остановок производства из-за выхода линз из строя.
Повышенные нагрузок при эксплуатации связаны с высоким давлением (порядка 2500 кгс/см2), развиваемом поршневыми гиперкомпрессорами. Из-за этого на изделиях образуются микротрещины, которые со временем трансформируются в трещины, и установку приходится останавливать для замены дефектных линз.
«Ранее для мониторинга состояния линз на предприятии применялся капиллярный метод контроля. Он достаточно трудозатратный и продолжительный по времени, требует снятия линзы. К тому же этот метод не позволял провести стопроцентный контроль внутренней поверхности линзы. Методика, разработанная учеными Томского политеха по заказу «Томскнефтехима», позволяет проводить оперативный контроль «на месте», без разбора конструкции. Это ускоряет время обнаружения зарождения дефекта и позволяет оперативно применять решения по замене», — поясняет руководитель службы управления надежностью на «Томскнефтехиме» Антон Герман.
Вихретоковый индикатор трещин представляет собой устройство, состоящее из вихретокового преобразователя-датчика и прибора, считывающего с него информацию. Принцип работы устройства основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, создаваемых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля этим полем.
В рамках работы над проектом ученые модернизировали вихревой индикатор трещин под технологические особенности установки «Томскнефтехима», задачи и параметры контроля. По словам заместителя директора по развитию Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Дениса Белкина, прибор настроили таким образом, что он защищен от лжесрабатывания.
«Мы изменили компоновку датчика. Обычно он располагается вертикально к поверхности. На производственной линии «Томскнефтехима» датчик будет заводиться через технологическое отверстие. В связи с этим стояла задача развернуть катушку на 90 градусов, перпендикулярно оси датчика. Помимо доработки датчика, мы внесли корректировку в прибор, чтобы он правильно воспринимал сигналы», — рассказывает один из разработчиков, инженер Регионального центра контроля аттестации, контроля и диагностики ТПУ Артем Жуйков.
Модернизированный вихретоковый индикатор может проводить контроль дефектов через 10-миллиметровое отверстие на глубине 25 сантиметров. Чувствительность прибора позволяет обнаруживать не только явные дефекты, но и фиксировать зарождающиеся трещины, длина которых — 2 миллиметра, глубина — 100 микрон, раскрытие — от 5 микрон.
По словам ученых, данный прибор может быть адаптирован под потребности различных предприятий нефтегазового сектора.