Инновации в промышленности: PIPESCOPE и INSSCOPE - переход от дефектоскопии к дефектометрии

20171116_155255.jpg 

Анатолий Александрович Устименко, разработчик электромагнитного сканера-дефктоскопа с комбинированных намагничиванием для контроля бурильных и насосно-компрессорных труб, генеральный директор ООО "Инспекция" (г. Нижневартовск), резидент Технопарка Югры

Рост геологоразведочных работ в отечественной нефтегазодобывающей отрасли, введение санкций со стороны США и ряда стран, угроза новых санкций, имеющих прямую цель – недопущение передовых научных технологий в российскую нефтегазодобывающую отрасль, должны обеспечить приоритетные условия для тех, кто создаёт современное отечественное оборудование, которое будет работать для нужд отрасли.

Поводом для написания статьи послужили результаты испытаний электромагнитного сканера-дефектоскопа с комбинированным намагничиванием для контроля бурильных и насосно-компрессорных труб (рабочее название «INSSCOPE»), разработчиками которого являются инновационная компания-резидент Технопарка Югры ООО «Инспекция» (г. Нижневартовск) и Уральское отделение Российской академии наук (УрО РАН). Основные функциональные показатели работы INSSCOPE позволяют говорить о том, что данный электромагнитный сканер-дефектоскоп является прибором нового поколения, опережающим по своим характеристикам любые существующие аналоги американских фирм, современных законодателей моды в данной отрасли. В настоящее время рассматриваются возможности промышленного производства прибора.

Попытаемся объяснить, на чем основано наше утверждение о важности создания электромагнитного сканера-дефектоскопа с комбинированным намагничиванием для контроля бурильных и насосно-компрессорных труб, а именно этот прибор мы предлагаем доработать до промышленного изделия.

Бурильные трубы работают в условиях агрессивной внешней среды, что приводит к образованию различных дефектов. Разрушение трубы может привести как к травмам, и даже гибели персонала, работающего на буровой, так и к простоям в работе. Следовательно, задача своевременного контроля труб является необычайно важной для обеспечения безопасности персонала и бесперебойной, устойчивой работы буровой. В целях уменьшения времени контроля, а также исключения дополнительных временных и денежных затрат, связанных с транспортировкой бурильных труб к стационарным установкам контроля, широкое применение нашли мобильные портативные устройства неразрушающего контроля труб магнитным методом, способные работать прямо на буровой.

Для осуществления экспресс контроля бурильных труб магнитным методом в России в настоящее время используются устройства таких производителей как New Tech Systems, Inc. и Oilfield Equipment Marketing, Inc., (обе компании из США). В последнее время на рынок выходят отечественные производители, например, АО «Виматек» (г. Санкт-Петербург, входит в Группу компаний «Юнитест»), которое специализируется на разработке и производстве приборов и оборудования для неразрушающего контроля и дефектоскопии. Также, в середине ноября 2017 года на межрегиональной специализированной выставке «НИЖНЕВАРТОВСК. НЕФТЬ. ГАЗ – 2017» ООО «Инспекция» (г. Нижневартовск) продемонстрировала посетителям выставки опытный образец прибора PIPESCOPE – продукт совместной разработки с научными партнерами из города Санкт-Петербурга.
20171116_155427.jpg
Опытный образец прибора PIPESCOPE разработки ООО «Инспекция» (г. Нижневартовск) был показан на межрегиональной специализированной выставке «НИЖНЕВАРТОВСК. НЕФТЬ. ГАЗ – 2017» (15 - 16 ноября 2017 года, г. Нижневартовск)

Однако предлагаемые в настоящее время устройства от всех производителей обладают одним существенным недостатком, отлично описанным техническим директором компании Oilfield Equipment Marketing, Inc. Б. Иденсом в его статье «Системы магнитного контроля, используемые для технического обслуживания труб, содержат технологию обнаружения дефектов, которая может классифицировать дефект как потерю сплошности стенки трубы. Однако количественная оценка дефекта делается другими методами… Если кто-то скажет, что может магнитными методами дать количественные характеристики дефекта, то он не должен обижаться, если в ответ ему рассмеются в лицо…». Б. Иденс действительно очень доходчиво, доступным языком объяснил, что все (!) существующие на данный момент устройства контроля труб магнитным методом являются лишь индикаторами проблемных зон трубы, а точные размеры дефекта могут быть определены с помощью других методов.

В ходе проведенной совместно с сотрудниками УрО РАН работы выяснилось, что исследование трубы в постоянных однородных магнитных полях различной геометрии и в переменном электромагнитном поле низкой частоты, а также последующая обработка результатов исследования инновационным математическим алгоритмом, разработанным сотрудниками УрО РАН, позволяют создать прибор, способный давать количественные параметры дефекта! И больше не потребуется никаких дополнительных затрат времени и денежных средств на дополнительные исследования!

Предложенное совместным коллективом практиков из ООО «Инспекция» и ученых из ИФМ УрО РАН устройство (рабочее название «INSSCOPE») является прибором следующего поколения, поскольку в нем осуществлен переход от идентификации дефектной области (дефектоскоп, индикатор дефекта) к определению количественных параметров дефекта (дефектометр, измеритель параметров дефекта).

В качестве иллюстрации к сказанному приведем рисунки 1 и 2.

Рисунок 1. Иллюстрация поля рассеяния от деффектов в металле, получаемая современными приборами

рис 2.png

На рисунке 1 видна обычная картина поля рассеяния от дефектов в металле, получаемая современными приборами. Понятно, что в этом случае прибор может сообщить лишь только о наличии дефектной зоны.

Рисунок 2. Магнитограмма, полученная в лабораторных условиях при испытании прибора INSSCOPE

Фото1.jpg

На рисунке 2 показана магнитограмма, полученная в лабораторных условиях. Следует сказать, что магнитное поле невозможно сфокусировать подобно видимому свету. Однако после применения предлагаемой технологии, поле от дефектов – как от утолщения стальной пластины (аппликация металла на стенку пластины – буквы ИФМ), так и от её утончения (пропил в пластине) прекрасно видно, что дает возможность определять геометрические размеры дефектов.

Лиц, заинтересованных в создании промышленного образца прибора просим связываться с директором ООО «Инспекция» Анатолием Александровичем Устименко по электронной почте: inspection86@mail.ru.

Литература

1. * International Pipe Inspectors Association Newsletter, October 2005. Magnetic Wall Loss In Plain English Brian Edens, B.S.E.E.V.P. Engineering, Oilfield Equipment Marketing, Inc. 4711 Dodge Street San Antonio, Texas 78217, USA