Мета роботи полягає у вирішенні актуальної науково-практичної задачі в галузі приладів та методів неруйнівного контролю - удосконалення ультразвукового методу внутрішньотрубної діагностики магістральних трубопроводів, шляхом проведення теоретичних та експериментальних досліджень, розроблення шляхів реалізації внутрішньотрубного ультразвукового контролю товщини та відповідного нормативного забезпечення. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі: o проаналізувати сучасний стан досліджень у галузі методів та засобів неруйнівного контролю магістральних трубопроводів; o провести теоретичні дослідження можливості та ефективності врахування та використання параметрів середовища, що транспортується трубопроводом для проведення контролю; o розробити аналітичну модель визначення оптимальних з точки зору мінімізації втрат енергії, акустичних та конструктивних параметрів п'єзоелектричного перетворювача; o проведення експериментальних досліджень та промислової апробації удосконаленого ультразвукового методу внутрішньотрубної діагностики магістральних трубопроводів в статичному режимі за умов близьких до штатних технологічних умов проведення внутрішньотрубної діагностики. ЗМІСТ ВСТУП 5 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ МЕТОДІВ ТА ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ ВНУТРІШНЬОТРУБНОЇ ДІАГНОСТИКИ МАГІСТРАЛЬНИХ ТРУБОПРОВОДІВ 11 1.1 Характеристика об'єкта контролю 11 1.2 Аналіз методів та засобів внутрішньотрубної діагностики магістральних трубопроводів 17 1.2.1 Внутрішньотрубна діагностика магнітними методами контролю 19 1.2.2 Внутрішньотрубна діагностика вихрострумовими методами... .24 1.2.3 Акустичні методи внутрішньотрубної діагностики 28 1.3 Вибір методу внутрішньотрубної діагностики та аналіз проблем які виникають при розробці акустичних безконтактних методів технічної діагностики 32 1.4 Вибір та обґрунтування напрямку досліджень 38 РОЗДІЛ 2 ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ МОЖЛИВОСТІ ЗДІЙСНЕННЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЮ ПРИ ВНУТРІШНЬОТРУБНІЙ ДІАГНОСТИЦІ МАГІСТРАЛЬНИХ ТРУБОПРОВОДІВ ЗА ШТАТНИХ ТЕХНОЛОГІЧНИХ УМОВ 40 2.1 Розроблення фізичної моделі процесу ультразвукового контролю 40 2.2 Моделювання затухання ультразвукових коливань в середовищі природного газу 45 2.3 Оцінка втрат енергії ультразвукових коливань під час контролю...51 2.4 Узагальнена методологія оцінки втрат та співвідношень рівнів луно-імпульсів при ультразвуковому контролі 60 2.5 Визначення оптимальних конструктивних параметрів ультразвукового перетворювача 66 Висновки до розділу 71 РОЗДІЛ З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВОСТІ РЕАЛІЗАЦІЇ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЮ ЗА УМОВ БЛИЗЬКИХ ДО УМОВ ПРОВЕДЕННЯ ВНУТРІШНЬОТРУБНОЇ ДІАГНОСТИКИ МАГІСТРАЛЬНИХ ТРУБОПРОВОДІВ ЗА ШТАТНИХ ТЕХНОЛОГІЧНИХ УМОВ 74 3.1 Опис експериментальної установки 76 3.2 Проведення експериментальних досліджень 84 3.3 Аналіз та обробка результатів проведених експериментальних досліджень 87 3.4 Метрологічна оцінка удосконаленого методу ультразвукового контролю 94 Висновки до розділу 99 РОЗДІЛ 4 ШЛЯХИ ПРАКТИЧНОЇ РЕАЛІЗАЦІЇ РОЗРОБЛЕНОГО МЕТОДУ БЕЗКОНТАКТНОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЮ ТОВЩИНИ СТІНКИ ГАЗОПРОВОДІВ У ПРОЦЕСІ ВНУТРІШНЬОТРУБНОЇ ДІАГНОСТИКИ ГАЗОПРОВОДІВ 101 4.1 Розробка конструкції технічного засобу, що реалізує удосконалений метод безконтактного ультразвукового контролю 103 4.2 Нормативне забезпечення внутрішньотрубної діагностики 110 4.3 Впровадження результатів досліджень у нормативні документи.. 113 4.4 Апробація розробленого удосконаленого методу безконтактної ультразвукової діагностики магістральних трубопроводів 115 Висновки до розділу 120 ВИСНОВКИ 121 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 124 ДОДАТКИ 135