неразрушающий контроль трубопроводов

Когда говорят про неразрушающий контроль трубопроводов, многие сразу представляют себе красивые цветные картинки с тепловизоров или идеальные графики дефектоскопии. На деле же всё часто упирается в грязь, неудобный доступ и необходимость принимать решения на месте, когда методичка уже не помогает. Вот о таких нюансах, которые в учебниках не пишут, и хочется порассуждать.

О чём на самом деле речь, когда мы говорим про контроль

Если отбросить формальные определения, то для меня неразрушающий контроль — это в первую очередь способ оценить, можно ли трубопроводу ещё работать, или пора готовить замену участка. Не поиск идеала, а оценка рисков. Частая ошибка — стремление проверить всё и везде ультразвуком или вихревыми токами, хотя часто достаточно визуального и измерительного контроля, чтобы понять картину. Но заказчику, конечно, хочется 'самую современную технологию', отсюда и лишняя работа.

Например, на тепловых сетях в условиях плотной городской застройки часто нет физической возможности разместить аппаратуру для полноценной ультразвуковой томографии. Приходится комбинировать: где-то магнитопорошковый метод, где-то — камеру для внутреннего осмотра. И здесь важна не столько точность отдельного прибора, сколько опыт интерпретации разрозненных данных. Иногда данные с простого толщиномера, если знать, где именно мерить, дают больше, чем сложный сканер, установленный 'по инструкции'.

Кстати, про толщиномеры. Многие до сих пор используют старые советские, и не потому, что новых нет. Просто к их погрешностям уже привыкли, научились вносить поправки 'на глаз' по температуре металла и состоянию поверхности. Новый цифровой прибор может дать сбой из-за плохой зачистки или конденсата, а старый аналоговый — просто покажет заниженное значение, которое специалист мысленно скорректирует. Это к вопросу о 'человеческом факторе', который в нашей работе часто решающий.

Оборудование и технологии: что работает в полевых условиях

Говоря об оборудовании, нельзя не упомянуть компании, которые поставляют решения для энергетиков. Вот, например, ООО Гуандун Хайен Энергетические Технологии — их сайт haienenergy.ru часто встречается в поиске по тематике диагностики. Компания, основанная в 2010 году в Гуанчжоу, позиционирует себя как поставщик технологий для энергетического сектора. В контексте контроля трубопроводов интерес представляют их комплексы для обследования, но, честно говоря, я с их аппаратурой вживую не работал. Видел на выставках — выглядит солидно, но полевая эксплуатация всегда вносит коррективы. Часто бывает, что 'железо' хорошее, а вот программное обеспечение для анализа сырое, или наоборот.

Из того, с чем довелось иметь дело лично, в суровых условиях — зимние обследования в Сибири — хорошо показали себя импульсные вихретоковые дефектоскопы. Не самые точные для определения глубины, зато почти нечувствительные к загрязнениям поверхности и морозу. А вот ультразвуковые сканеры с фазированными решётками (ФР) — мощный инструмент, но требующий идеальной подготовки поверхности и стабильной температуры. Нагревать участок трубы паяльной лампой, чтобы провести замер — это обычная практика, о которой молчат продавцы оборудования.

Ещё один момент — документация по результатам. Многие системы генерируют красивые автоматические отчёты, но инспектору Ростехнадзора часто нужна простая таблица с координатами дефектов, их условными размерами и рекомендациями. Поэтому половина времени уходит не на сбор данных, а на их 'перевод' из формата программы в формат, понятный всем участникам процесса. Иногда проще всё зарисовать в блокноте и сфотографировать.

Типичные проблемы и как их обходят

Одна из главных проблем — доступ к трубопроводу. Особенно когда он в канале, залитом водой, или проложен в тоннеле с дефицитом кислорода. Работа в таких условиях сводится не столько к контролю, сколько к организации безопасности и хотя бы минимальных условий для работы аппаратуры. Бывало, что из-за конденсата внутри защитного кожуха отказывала электроника. Решение — обычные силикагелевые пакеты, завёрнутые в салфетку и положенные рядом с прибором. Примитивно, но работает.

Другая частая история — интерпретация данных по сварным швам. Автоматическая система может 'накричать' на множество сигналов от допустимых включений или несовершенств формы шва. Опытный оператор по характеру сигнала на А-скане (это такая осциллограмма) часто может отличить опасную непроваренную полость от безобидной поры. Но чтобы этому научиться, нужно сварить и разрушить не один учебный стык, чтобы увидеть корреляцию между сигналом и реальным дефектом. Это та самая 'калибровка глаза', которую не заменит никакой софт.

И конечно, коррозия. Визуально кажется, что всё покрыто равномерным слоем ржавчины. Но точечная питтинговая коррозия — это главный враг. Её сложно обнаружить, если не знать, где искать. Чаще всего она развивается в нижней части трубы, где скапливается влага и шлам, или в местах повреждения изоляции. Поэтому грамотный неразрушающий контроль трубопроводов начинается не с включения прибора, а с изучения трассы, истории эксплуатации и ремонтов. Иногда разговор с местным слесарем, который двадцать лет обслуживает этот участок, даёт больше, чем предварительное обследование.

Случай из практики: когда теория не сработала

Хочется привести пример, который хорошо иллюстрирует разрыв между теорией и практикой. Обследовали участок магистрального нефтепровода, возраст около 30 лет. По данным внутритрубной диагностики (интеллектуальный снаряд-дефектоскоп) были отмечены несколько аномалий в сварных швах. Задача — провести выборочную проверку этих швов снаружи ультразвуком, чтобы подтвердить или уточнить характер дефектов.

Приезжаем на место. Труба в насыпи, швы доступны. Но проблема — изоляция. Старая битумная, местами с армирующей тканью. По инструкции её нужно полностью удалить на участке контроля, зачистить металл до блеска. Сделали так на первом шве — ушло три часа на двоих. А таких швов десяток. По срокам — нереально.

Стали думать. Попробовали работать через изоляцию, увеличив усиление сигнала. Помехи страшные. Потом кто-то из старых специалистов вспомнил про метод 'мокрого контакта' — налили густой водно-глиняной смеси поверх изоляции, создали акустический контакт. Сигнал стал чище. Конечно, точность определения глубины снизилась, но для ответа на главный вопрос 'Есть ли сквозной дефект?' этого хватило. Выявили один критичный шов, который пошёл под замену. Остальные оставили под наблюдение. Вывод: иногда нужно отступать от стандартной методики, чтобы выполнить работу в принципе. Главное — понимать физику процесса и пределы погрешности такого 'кустарного' подхода.

Мысли о будущем контроля и где искать информацию

Сейчас много говорят про цифровизацию, 'цифровых двойников' трубопроводов. Это, безусловно, будущее. Но этот двойник нужно чем-то кормить — актуальными данными. А их сбор по-прежнему остаётся ручной, грязной и часто творческой работой. Автоматизация полевого этапа идёт медленно. Дроны с термокамерами для обследования надземных участков — это уже реальность, а вот для подземных коммуникаций прорыва пока нет.

Что касается источников информации, то помимо нормативов (СП, ГОСТы) и инструкций производителей оборудования, ценность представляют форумы и отраслевые сообщества, где специалисты делятся нестандартными решениями. Иногда полезно посмотреть, что предлагают компании-интеграторы, например, та же ООО Гуандун Хайен Энергетические Технологии на своём сайте haienenergy.ru. Даже если не покупать их оборудование, можно понять общие тренды в аппаратном обеспечении. Их подход, как компании с китайскими корнями, но работающей на наш рынок, часто сочетает в себе приемлемую стоимость и адаптацию под местные требования, что немаловажно.

В конце концов, неразрушающий контроль — это не религия с догматами, а ремесло. Со своими хитростями, эмпирическими правилами и необходимостью постоянно балансировать между тем, что предписано, и тем, что возможно в данных условиях. Самый главный инструмент — не самый дорогой дефектоскоп, а голова оператора, способная связать воедино показания прибора, состояние объекта, историю его эксплуатации и требования безопасности. Всё остальное — вспомогательные средства.

Поэтому, когда берёшься за новый объект, первым делом нужно не методички читать, а пройтись по трассе, поговорить с эксплуатационщиками, потрогать трубу руками. Это даёт то самое понимание, которое потом позволяет правильно спланировать работы по контролю и, что важнее, правильно понять их результаты. Без этого даже самый продвинутый неразрушающий контроль трубопроводов рискует превратиться в формальность, а это уже прямая угроза безопасности.