Quake

Kod „in – line“' inspekcije cjevovoda koriste se uređaji uz pomoć kojih se dobivaju informacije o stanju plinovoda ili nekih njegovih komponenti. Većina uređaja koji se danas koriste određuju mjesto, intenzitet ili tip oštećenja nekog djela plinovoda u skladu s dizajnom i namjenom samog uređaja. Svrha tih uređaja je da prikupe podatke koji će se kasnije obrađivati.

''In–line'' inspekcija počela se primjenjivati 1965. godine kada je kompanija ''Tuboscope'' preds-

tavila svoj ''Linalog'' uređaj za utvrđivanje mjesta trošenja metala stijenke plinovoda nakon čega je uslijedio uređaj za određivanje geometrije cijevi plinovoda koji je konstruirao T.D. Williamson pod nazivom ''Kalliper pig''. Danas postoje brojne konstrukcijske i namjenske verzije ovog alata te je postao neizostavni dio opreme svake kompanije koja se bavi održavanjem cjevovoda. Nam- jena ''in–line'' aparata je omogućavanje maksimalne količine informacija o stanju plinovoda. Su- protno njegovoj širokoj namjeni i upotrebi, u slučaju cjevovoda za transport ugljikovodika, najva- žnija je detekcija gubitka materijala cijevi plinovoda uzrokovana korozijom te detekcija promjene geometrije plinovoda u slučaju mehaničkih oštećenja. Ostale namjene uređaja za snimanje unut- rašnjosti plinovoda su: otkrivanje puknuća na cjevovodu, detekcija propuštanja cjevovoda, priku- pljanje uzoraka transportiranog fluida, snimanje unutrašnjosti cjevovoda kamerom, mjerenje koli- čine krutih čestica istaloženih na stijenkama cjevovoda itd. U razvoj tih uređaja uloženo je desetak godina istraživačkog rada i na desetke milijuna dolara. Danas se neprekidno radi na njihovom usavršavanju zahvaljujući konstantnoj pojavi novih tehnologija.

153

Slika 6.11 ''In–line'' uređaj za mjerenje geometrije [46]

Za detekciju gubitka materijala plinovoda koriste se tri tehnologije:  praćenje promjene magnetskog toka;

 ultrazvučna mjerenja;

 mjerenja uz pomoć vrtložnih struja.

6.3.1. Praćenje promjena magnetskog toka

Uređaj za praćenje promjena magnetskog toka konstrukcijski je vrlo jednostavan. Okomito na sti- jenku cjevovoda postavljena su dva magneta sa suprotnim polovima, koji za cijelo vrijeme rada uređaja u stijenci plinovoda izazivaju magnetski tok. Između ta dva magneta nalazi se senzor koji mjeri jakost magnetskog toka. U slučaju da magnetski tok prolazi kroz dio cijevi koji je oštećen, senzor će reagirati na promjenu magnetskog toka te će podatak o tome poslati na središnje raču- nalo. Iako je ova metoda u mnogo slučajeva djelotvorna, za njezinu su provedbu potrebna dva jaka magneta što može biti ograničavajući faktor. Za većinu uređaja maksimalna debljina stijenke sa kojom mogu raditi je oko 0,025 m (1''), no zbog prethodno spomenutog konstantnog usavršavanja tih uređaja danas postoje MFL uređaji koji rade i sa stijenkama debljine od 0,036 m. Uređaj se obično kreće plinovodom brzinom od oko 4 m/s.

Za dobru interpretaciju podataka potrebni su točno određeni parametri o lokaciji, veličini i vrsti oštećenja koji većinom zahtijevaju računalnu obradu prikupljenih podataka. Različiti signali po- slani od strane senzora na središnje računalo imaju svaki svoj karakterističan uzorak te se uspore- đuju s drugim uzorcima u bazi podataka kako bi računalo raspoznalo radi li se o gubitku materijala ili ne. Tako je ponekad za pripremu konačnog izvještaja potrebno i nekoliko tjedana obrade poda- taka.

154 Na narednoj slici prikazan je uređaj za snimanje unutrašnjosti plinovoda koji radi na principu promjene magnetskog toka.

Slika 6.12 Uređaj koji mjeri promjene na stijenci plinovoda uz pomoć promjene magnetskog toka [46]

Slika 6.13 Shema rada uređaja koji mjeri promjene na stijenci plinovoda uz pomoć promjene magnetskog toka [77]

6.3.2. Ultrazvučna mjerenja

Princip ultrazvučnih mjerenja temelji se na odašiljanju ultrazvučnog vala poznate brzine kroz sti- jenku plinovoda. Pritom je poznata udaljenost od odašiljača ultrazvučnog vala do unutarnjeg od- nosno vanjskog ruba cijevi. Pri nailasku na unutrašnju stijenku cijevi, dio valova se reflektira, a dio prodire do vanjske stijenke cijevi te se dolaskom do nje i drugi dio valova reflektira natrag

155 prema odašiljaču gdje je smješten i prijemnik valova. Debljina stijenke može se lako odrediti in- terpretacijom vremena koje je potrebno da se valovi reflektiraju natrag do prijemnika. Za razliku od MFL uređaja kojima je ograničavajući faktor debljina stijenke, ultrazvučno mjerenje nailazi na probleme sa cjevovodima s malom debljinom stijenke. Iskustveno dobivena minimalna debljina sitjenke pri kojoj ovi aparati mogu raditi iznosi 0,005 m (0,2''). Ovi se uređaju obično kreću plino- vodom brzinom od oko 1 m/s. Bilo kakvo povećanje brzine bi smanjilo površinu koju pokriva ''snimanje'' zbog samog mehanizma snimanja koji je takav da se ultrazvučni valovi odašilju nasu- mično u svim smjerovima prema stijenci plinovoda. Unatoč činjenici da su iznimno iskoristivi pri mjerenju, velik im je nedostatak to što se pri mjerenjima u plinovodima pojavljuju greške. Njihov je rad, naime, ograničen zbog toga što zvuk može putovati isključivo homogenim medijem što plin često nije. Druga vrsta problema koji se javlja je prolazak mjerača kroz zakrivljene dijelove plino- voda i koljena, a bazira se na činjenici da prijemnik valova u ovim slučajevima može doći u položaj u kojem je nemoguće primiti odaslane valove te se tako gubi dio podataka.

Slika 6.14 Ultrazvučni uređaj za mjerenje promjena stijenke plinovoda [48]

6.3.3. Mjerenje uz pomoć vrtložnih struja

Ispitivanje materijala pomoću vrtložnih struja spada u metodu bez razaranja, koja koristi osnovne principe elektromagnetizma za otkrivanje grešaka u materijalu. Bitno je napomenuti da se ispiti- vanje vrtložnim strujama može vršiti samo na materijalima koji su elektro provodljivi, ali za raz- liku od drugih magnetnih metoda, vrtložne struje mogu se koristiti i na magnetiziranim kao i na nemagnetiziranim materijalima.

156 Uzrok vrtložnih struja u materijalu je elektromagnetska indukcija. Kada izmjenična struja protječe kroz zavojnicu, oko zavojnice se stvara promjenljivo magnetsko polje. Pod utjecajem promjenlji- vog magnetskog polja u električnim vodljivom materijalu induciraju se vrtložne struje.

Najveća prednost kod ove vrste ''in–line'' uređaja jest mala težina i manje dimenzije u odnosu na druge uređaje iste namjene. Korisni su kod mjerenja u plinovodima s manjom površinom po- prečnog presjeka, kao npr. u podmorskim plinovodima, u rafinerijama ili kod nekih industrijskih cjevovoda. Koriste se vrtložne struje izazvane propuštanjem električne energije kroz stijenku pli- novoda. Ukoliko postoji promjena u debljini stijenke cijevi plinovoda, doći će i do promjene u vrtložnim strujama, što se preko senzora očitava i šalje u računalo na daljnju obradu. Ova se teh- nologija najčešće koristi kod otkrivanja unutarnje korozije.