Информационно-измерительная система и метод контроля трубопроводов на основе вейвлет фильтрации сигналов акустической эмиссии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Измайлова, Евгения Вячеславовна

• Измайлова, Евгения Вячеславовна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Измайлова, Евгения Вячеславовна

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Проблема энергоэффективности

1.2. Контроль состояния тепловых сетей

1.3. Методы контроля трубопроводов

1.4. Метод акустической эмиссии

1.4.1. Сравнение метода акустической эмиссии с другими методами контроля

1.4.2. Диапазон применения метода акустической эмиссии

1.4.3. Достоинства и недостатки метода акустической эмиссии 2

1.5. Повышение эффективности эксплуатации тепловых сетей ^ путем разработки методики их диагностирования

1.6. Выводы. Цель и задачи исследования 34 ГЛАВА 2. АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫЙ КОНТРОЛЬ 3

2.1. Особенности акустико-эмиссионного контроля

2.2. Классификация источников акустической эмиссии

2.3. Аппаратура, используемая при акустико-эмиссионном ^ контроле

2.4. Методы определения координат источников акустической

эмиссии

2.5. Погрешность вычисления координат

2.6. Проблема зашумленности

2.6.1. Виды шумов

2.6.2. Борьба с шумами

2.7. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ВЕИВЛЕТ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ

3.1. Основные понятия теории вейвлетов

3.1.1. История появления вейвлетов

3.1.2. Особенности вейвлетов

3.2. Применение теории и практики вейвлет преобразования в приложениях распознавания сигналов и неразрушающего 70 контроля

3.3. Использование РБИЯ метрики для выявления дефектов в ^ изделиях

3.4. Особенности использования вейвлетов в борьбе с шумами

3.5. Выводы по главе 82 ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД И МЕТОДИКА

84

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

4.1. Экспериментальный стенд для исследования участков труб

4.2. Измеряемые параметры сигналов

4.3. Приборное обеспечение

4.4. Методика проведения экспериментов

4.5. Экспериментальные данные, полученные на стенде при исследовании незаполненной трубы, и их анализ

4.6. Экспериментальные данные, полученные на стенде при исследовании контура, заполненного жидкостью, и их анализ

4.6.1. Анализ полученных результатов

4.6.2. Оценка погрешности экспериментального стенда для ^ исследования нагруженной трубы с циркулирующей жидкостью

4.7. Устройство для мониторинга трубопроводов

4.8. Выводы по главе

102

105

ГЛАВА 5. МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ 118 ТЕХНОЛОГИЙ

5.1. Электронные модели систем теплоснабжения

5.2. Возможности ГИС ZULU

5.3. Выводы по главе 133 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 134 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 13 7 ПРИЛОЖЕНИЕ

Список сокращений ASME - Американское Общество Инженеров Механиков ASTM - Американское Общество Контроля и Материалов MARSE - площадь под огибающей сигнала

MONPAC - технология MONPAC стандарт ASME для новых сосудов

PSNR - соотношение между максимумом возможного значения сигнала и мощностью шума, искажающего значения сигнала

АЦП - аналого-цифровой преобразователь

АЭ - акустическая эмиссия

ВВП - быстрое вейвлет преобразование

БП - блок питания

ГВС - горячее водоснабжение

ГИС - геоинформационная система

ГТУ - газотурбинная установка

Д - датчик

МНК - методы неразрушающего контроля

НК - неразрушающий контроль

ОИ - объект исследования

ПАЭ - преобразователь акустической эмиссии

ПБ - Правила промышленной безопасности

ПК - персональный компьютер

ПО - программное обеспечение

РВП - разница времени прихода сигнала

САПР - система автоматизированного проектирования и машинной графики

ТД - техническая диагностика

ТЭЦ - Теплоэлектроцентраль

У - предусилитель

ФЗ - федеральный закон

ФНЧ - фильтр низких частот

ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Информационно-измерительная система и метод контроля трубопроводов на основе вейвлет фильтрации сигналов акустической эмиссии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Согласно Энергетической стратегии России на период до 2020 года, приоритетными направлениями развития энергетики и теплоснабжения являются снижение удельных затрат топлива при производстве и потреблении энергоресурсов за счет применения энергосберегающих технологий и оборудования, увеличение надежности теплоснабжения, а также сокращение тепловых потерь при транспортировке теплоносителя.

В ряде населенных пунктов до 60 % тепловой энергии, вырабатываемой из первичных энергоносителей, теряется на пути следования к потребителю. Потери происходят из-за разных факторов, в число которых входят два основных типа повреждений, приводящих в конечном итоге к разрушению трубопровода - трещиноподобные дефекты и дефекты коррозионной природы. В этой связи необходим контроль состояния трубы. Внедрение систем контроля тепловых сетей сдерживается отсутствием методик контроля, учитывающих конструктивно-технологические и

эксплуатационные особенности объектов контроля, несовершенством аппаратуры для работы в производственных условиях, а также отсутствием достоверных данных об информативных параметрах, отражающих тип дефекта и их связь с критериями разрушения. При проведении контроля трубопроводных систем необходимо применение методов неразрушающего контроля (НК), позволяющих осуществлять обнаружение дефектов, возникающих в процессе эксплуатации по всей длине диагностируемого участка. Среди интегральных способов контроля получил широкое применение в промышленности метод акустической эмиссии (АЭ), в частности, при диагностике состояния энергетических агрегатов, в том числе корпусов ядерных реакторов. Он позволяет не только обнаружить наиболее опасные дефекты, развивающиеся в контролируемом объекте, но и оценить степень их опасности, продлевать эксплуатационный цикл ответственных

промышленных объектов, прогнозировать вероятность возникновения аварийных разрушений. Однако метод АЭ обладает и недостатками, основным из которых является низкая помехоустойчивость.

В диссертационной работе решается задача развития метода акустической эмиссии применительно к контролю трубопроводов.

Общая характеристика работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы, включающей 106 наименований. Работа изложена на 160 страницах и содержит 55 рисунка, 8 таблиц и 7 приложений.

Практическая значимость работы

Разработанные метод и устройство позволяют обнаруживать сигналы акустической эмиссии на фоне шумов. Разработанная программа и результаты диссертационного исследования могут быть использованы при разработке методик контроля опасных производственных объектов и всех видов трубопроводных сетей.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Обоснована эффективность вейвлет преобразования для фильтрации акустического сигнала от шумов при использовании источника Су-Нильсена (излома графитового стержня, имитирующего АЭ сигналы).

2. Установлена работоспособность PSNR метрики при контроле изделий по анализу затухающих акустических сигналов, позволяющей рассматривать изменения в отдельных частотных диапазонах и не зависящей от фазы сигнала.

3. Проанализированы сорок типов вейвлет-базиса и определен тип вейвлета Mexican Hat, как эффективно выделяющий эталонный сигнал АЭ на фоне помех при сравнимых уровнях сигнала и шума.

4 Разработан новый метод контроля состояния трубопроводов на основе вейвлет фильтрации сигналов акустической эмиссии.

На защиту выносятся

1. Результаты исследований влияния шума на обнаружение сигнала акустической эмиссии от источника Су-Нильсена.

2. Результаты исследований обнаружения дефектов в изделиях Р8ЫЯ метрикой по анализу затухающих акустических сигналов.

3. Методика обработки сигналов на основе вейвлет разложения, позволяющая обнаруживать сигнал АЭ, уровень которых близок к уровню шумов.

4. Разработанная установка и результаты экспериментальных исследований по обнаружению сигналов акустической эмиссии на фоне шума.

5. Метод контроля технического состояния трубопроводов, типа трещина, по анализу сигналов акустической эмиссии на основе вейвлет фильтрации.

Диссертационная работа выполнялась на кафедре «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения» Казанского государственного энергетического университета (КГЭУ) при поддержке стипендии Гранта Президента Российской Федерации молодым ученым и аспирантам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики, 20122014 г.г. (грант СП-2137.2012.1).

Основные вопросы диссертационной работы изложены в 3 статьях в журналах, входящих в перечень ВАК РФ [1-3], 2 статьях в рецензируемых журналах [25, 26], 2 патентах на полезную модель [27, 28], 2 авторских свидетельствах о государственной регистрации программы для ЭВМ [29, 30] (2 заявки [31, 32] на стадии опубликования), 19 материалах конференций [424].

Основные положения и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Х1У-ХУ1 Аспирантско-магистерских семинарах (КГЭУ, г. Казань, 2010-2012 г.г.); Х1-ХП Международных симпозиумах «Энергоресурсоэффективность и

энергосбережение» (Департамент информационно-издательской и образовательной деятельности ГАУ «Центр энергосберегающих технологий Республики Татарстан при Кабинете Министров Республики Татарстан», г. Казань, 2010-2011 г.г.); VI - VIII Молодежных международных научных конференциях «Тинчуринские чтения» (КГЭУ, г. Казань, 2011-2013 г.г.); Всероссийской научной студенческой конференции по естественно-научным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу - творчество молодым» (МарГТУ, г. Йошкар-Ола, 2011-2013 г.г.); на Всероссийской межвузовской научно-технической конференции (КВАКУ, г. Казань, 2011 г.); Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XVI Бенардосовские чтения), посвященной 130-летию изобретения электродуговой сварки H.H. Бенардосом (ИГЭУ, г. Иваново, 2011 г.); VII - VIII Региональной научно-технической конференции (с международным участием) «ЭНЕРГИЯ» (ИГЭУ, г. Иваново, 2012-2013 г.г.); Международной научно-практической конференции «Измерения: Состояние, перспективы развития» (ЮУрГУ, г. Челябинск, 2012 г.); XIX Международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (МЭИ, Москва, 2013 г.); XIX Международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии» СТТ-2013 (ТПУ, г. Томск, 2013 г.); IV Ярославском энергетическом форуме (ЯГТУ, г. Ярославль, 2013 г.).

За поддержку в работе, ценные указания и замечания автор искренне благодарит научного руководителя - заведующего кафедрой «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения» Казанского государственного энергетического университета Ванькова Юрия Витальевича.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1. Проблема энергоэффективности

Проблема энергосбережения и повышения энергоэффективности в последнее время активно и громко обсуждается на всех уровнях политической власти - от Президента и «Единой России» до губернаторов, их замов и помощников. Среди специалистов эта тема обсуждается не так громко, т.к. проблема воспринимается как печальная неизбежность, да и некогда обсуждать - нужно обеспечить работу отрасли и ее способность греть людей, а в условиях кризиса, когда денег с трудом хватает только на латание, это непросто.

Принят Федеральный закон № 261 от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении и о повышении энергетической энергоэффективности...» [33]. В ряде регионов при поддержке ВЭБа (Внешэкономбанк) реализуют крупные программы модернизации ЖКХ, в которых обязательным пунктом идет раздел «энергоэффективность». Впрочем, раздел этот весьма формальный. Упомянутый Фонд содействия реформированию ЖКХ на самом деле имеет отношение только к «Ж» - т.е. жилищному ремонту, собственно же коммунальное хозяйство опять остается падчерицей. А за шумными компаниями по вворачиванию энергосберегающих лампочек населению как-то уходит в тень тот факт, что износ сетей ЖКХ в регионах РФ составляет 65-90%, от четверти до трети протяженности трубопроводов требуют немедленной замены, в сетях теряется от половины до 70% подаваемого туда тепла и воды, что ведет к значительному перерасходу топлива, энергии и ресурсов. Регулярные аварии в прогнивших трубах, когда без необходимых услуг по всей стране оказываются тысячи и даже десятки тысяч человек, обостряют социальную обстановку, их ликвидация обходится в несколько раз дороже, чем плановый ремонт такого же объема.

Подготовка к отопительному сезону по-прежнему выливается в отчеты о создании резервов топлива на зиму для котельных, которые при дырявых

сетях снова будут обогревать главным образом сами себя и воздух. Денег для массовой замены изношенных труб либо нет совсем, либо удается выбить незначительные суммы, в результате ежегодные объемы ремонта сетей почти в два раза отстают от их физического износа и проблема только усугубляется. Число аварий уже давно превысило 2-2,5 случаев в год на километр сетей и продолжает увеличиваться, приближаясь к «точке невозврата» (по оценке специалистов это 3-3,5 аварии на километр), что чревато массовым системным сбоем в масштабах целых регионов. Возможные последствия этого развития ситуации некоторые специалисты характеризуют как «подземный Чернобыль», начало которого с учетом срока эксплуатации сетей прогнозируется ими для малых и средних городов РФ на 2010-2011 гг.

Таким образом, крайне острая проблема есть, и ее решение необходимо государству, населению, экономике в целом. Снабженцы в МУПах на местах поясняют: «кому нужны долговечные трубы, мы живем от регулярных закупок и аварийных ремонтов, за ликвидацию которых платят в 3-4 раза больше, чем за плановые работы. А денег в случае аварии начальники всегда найдут из областного или даже федерального бюджета, никуда не денутся -социальный фактор властям себе дороже». Так и продолжается по кругу: труба - земля - авария - новая труба - земля...

1.2. Контроль состояния тепловых сетей

Тепловые сети - это сложный комплекс, включающий в себя как трубопроводы, так и сооружения, насосное оборудование с арматурой, системы автоматики с контрольно-измерительными приборами, систему оперативно-диспетчерского и ремонтного обслуживания, системы проектирования монтажа и приемки в эксплуатацию.

Основной производственной задачей при эксплуатации тепловых сетей является обеспечение надежного, бесперебойного теплоснабжения

потребителей с заданными технологическими параметрами, потому что тепловые сети - это наиболее уязвимое на сегодняшний день звено во всей цепочке теплоснабжения «генерация - транспорт - распределение».

Реальное состояние тепловых сетей таково, что и вначале XXI в. происходят повреждения, которые сопровождаются не только временным отключением потребителей, но и травмированием людей и материальным ущербом третьим лицам.

Срок эксплуатации трубопроводов [34], нормативно определенный значением 25 лет, во многих случаях не соответствует их реальному ресурсу. Ускоренная коррозия металла до сих пор является главным препятствием для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации тепловых сетей.

Условия коррозионного воздействия на металл в различных зонах залегания тепловых сетей сильно отличаются. В эксплуатационных районах информация о техническом состоянии трубопроводов формируется, главным образом, по результатам регламентных обходов, сведений о расположении смежных подземных коммуникаций, на основании данных о происходящих ранее повреждениях, о типе и состоянии тепловой изоляции, заливании и подтопляемости каналов и подземных сооружений, исправности дренажной системы, дат предшествующих перекладок и т.п. Однако большая часть тепловых сетей все же остается недоступной для непосредственного осмотра.

Для рационального использования трудовых и финансовых ресурсов уже недостаточно руководствоваться такими оценками, как «совсем плохо» или «еще терпимо». Необходимо как можно более точно, определять координаты мест коррозионных разрушений металла и минимально необходимые границы производства капитального ремонта для продления остаточного ресурса работы трубопроводов, т.е. времени, в течение которого транспортировка по ним теплоносителя будет проходить без повреждений. Сделать это можно только на основании комплексного учета различных факторов путем применения методов неразрушающего контроля.

Показателем, от которого зависит надежность и эффективность тепловых сетей, является оценка деятельности теплоснабжающей организации, состоящая из следующих критериев (рис. 1.1.) [8, 35]:

Рис. 1.1. Показатели, от которых зависит надежность и эффективность тепловых сетей

Контроль состояния тепловых сетей сдерживается отсутствием методик контроля. Трудности проведения исследований на реальных трубопроводах объясняются следующими факторами:

- отсутствием возможности моделирования дефектов на реальных трубопроводах для установления зависимости изменения частот фиксируемых колебаний в результате развития дефекта;

-наличием большого количества погрешностей в действующих сетях, вызванных арматурой различных видов, способом укладки, отводами, посторонними шумами и другими особенностями, существенно снижающими вероятность обнаружения дефектов.

1.3. Методы контроля трубопроводов

Основной задачей неразрушающего контроля является обнаружение дефекта, оценка его параметров и принятие решения о допустимости

(недопустимости) дефектов. Активным видом (методом) неразрушающего контроля и технической диагностики (НК и ТД) [36] является такой метод, который предполагает использование полей, возбуждаемых в контролируемом объекте прибором НК, или веществ, применяемых специально для выполнения НК. В активных методах производится посылка сигнала извне объекта. К активным видам (методам) НК и ТД относятся:

- ультразвуковой;

- радиационный;

- магнитный;

- вихретоковый;

- проникающими веществами (капиллярный, течеискание);

- электрический.

Пассивным видом (методом) НК и ТД является такой метод, в котором производится контроль и измерение полей, создаваемых самим объектом контроля (диагностирования). В пассивных методах производится регистрация сигналов, порождаемых объектом контроля. К таким видам (методам) НК и ТД относятся:

- акустико-эмиссионный;

- визуальный и измерительный;

- вибродиагностический;

- тепловой;

- оптический.

В настоящее время мы не располагаем единым методом НК металла трубопроводов, который бы сочетал в себе одновременно простоту и широкий диапазон применения на тепловых сетях, высокую эффективность и достоверность результатов. В связи с этим используются несколько методов ТД. Их достоверность проверяется путем визуально-измерительного контроля и выборочной ультразвуковой толщинометрии при реконструкции,

плановых и внеплановых шурфовках на участках, где уже была проведена диагностика.

Одним из методов диагностики трубопроводов тепловых сетей является метод ультразвукового сканирования \¥ауетакег, разработанный в Великобритании для обследования магистральных нефтепроводов.

Особенность метода состоит в том, что он может быть применим как на заполненных рабочей средой трубопроводах, так и на трубопроводах без заполнения, т.к. для возбуждения акустических колебаний используется автономный генератор. Поскольку температура поверхности металла не должна превышать 50°С, в отопительном сезоне можно диагностировать только отключенные участки.

Для диагностики трубопровода необходимо удалить изоляционное покрытие по всей окружности шириной от 50 до 80 см в зависимости от диаметра, тщательная зачистка металла не требуется. На это место накладывается надувное кольцо с преобразователями (рис. 1.2) [24, 35].

Рис. 1.2. Оборудование, необходимое для проведения ультразвукового сканирования

Спиральная акустическая волна рапространяется в обе стороны от

кольца и по ее отражению от неоднородностей можно судить об изменении

площади поперечного сечения металла. Выявляются места с изменением

площади на 5% и более от номинальной. Акустическая волна, создаваемая

генератором, имеет ограниченную мощность, ее затухание определяется

15

наличием сварных швов, углов поворота, переходов диаметра. Диапазон действия реально составляет около 15 м в каждую сторону от кольца, через компенсаторы и арматуру волна не проходит.

Таким образом, при подземной прокладке целесообразно использовать метод Wavemaker только для диагностики участков трубопроводов, прилегающих к тепловым камерам и в их простенках, а также при плановых и внеплановых шурфовках. Достоинством метода является сравнительная быстрота получения результатов диагностики, что в ряде случаев делает возможным получение информации о состоянии металла непосредственно на месте производства ремонтных работ. Однако применение данного метода на тепловых сетях требует значительных усилий по подготовке рабочего места и, кроме того, при этом возникает необходимость восстановления нарушенной изоляции. Результаты диагностики предоставляются в таблично-графической форме в отчете, где указаны координаты мест расположения дефектов с точность до сантиметра и категория их опасности. Что касается достоверности результатов, то она находится на уровне 90%, но учитывая соотношение результата и затрат, для линейной части трубопроводов метод следует признать малоэффективным.

Еще один применяемый способ диагностики - это акустико-эмиссионный метод (рис. 1.3), разработанный НГТК «Вектор» (г. Москва).

Рис. 1.3. Аппаратура для проведения акустико-эмиссионной диагностики тепловых сетей

При движении теплоносителя по трубопроводу всегда имеют место

пульсации давления различной частоты. Коррозионный эффект в виде

16

утонения стенки трубы является своеобразной мембраной с собственной частотой колебаний. При близком значении частот возникают резонансные колебания, которые распространяются по металлу трубы и воде.

Подготовительная работа заключается в размещении в точках доступа (тепловые камеры, смотровые колодцы, подвалы домов) по концам диагностируемого участка виброакустических датчиков, сигналы от которых записываются на магнитный носитель.

Таким образом, нужен доступ к трубопроводу по обоим концам участка, нужны защищенные «пятна» металла на трубопроводе размером около 10x10 см. Запись сигналов длится около 2 мин. Затем акустические записи обрабатываются на ПК с использованием специально разработанного пакета прикладных программ.

Однако у данного метода есть некоторые ограничения. Применять его можно только во время отопительного сезона, т.к. обязательно наличие тока воды и давление не менее 2,5 кгс/см . Кроме того, длина участка должна быть от 40 до 150 м. Не должно быть сильных внешних шумов.

При этом достоинством данного метода является то, что он дает практическую возможность непрерывно по всей длине диагностировать трубопровод на большие расстояния по теплотрассе, определяет не только координаты коррозионных повреждений, но и величину утонения металла, позволяет обнаруживать течи.

В отчетах в наглядной форме представлена информация об участках с докритическим и критическим утонением стенок (рис. 1.4).

Эффективность метода можно считать высокой, т.к. без нарушения технологического режима, без вскрытия трубопроводов тепловых сетей, при небольших объемах подготовительных работ получены десятки километров продиагностированных участков. Однако к полученным результатам следует относиться осторожно.

Северная магистраль ТЭЦ-15 Участок от ТК 170 до ТК 171 Длина участка 53 м Отсчет от ТК 170

19 м

шЛвшЛшши

Обратный трубопровод

НО №24 36 м ,

Подающий трубопровод

(ТК 170 0 м

НО № 23 3 м

СП р

с >

О--С

гс и

а

с

ТК17Т 53 м

Iучасток с докритичвскими дефектами «участок с критическими дефектами

Рис. 1.4. Пример представления результатов обследования трубопроводов акустико-эмиссионным методом диагностики

Анализ данных, полученных при обследовании и при последующем вскрытии теплотрасс, подтвердил, что лучше выявляются протяженные коррозионные участки, а для обнаружения локальных язвенных дефектов в металле этот метод малопригоден. Строго говоря, с помощью этого метода, выявляются места механических перенапряжений конструкции трубопровода, которые в ряде случаев могут быть обусловлены не утонением стенки трубы, а другими факторами, например, разрушением скользящих опор, температурными деформациями и т.п.

В итоге достоверность результатов оказывается на уровне 40%.

Следующий вид контроля состояния тепловых сетей это тепловая аэросъемка и фотосъемка.

Тепловая аэросъемка и фотосъемка сопровождения тепловых сетей проводится два раза в год в те узкие временные интервалы, когда совпадают технологические и погодные условия. Отчетные материалы представляются в виде каталога температурных аномалий, в котором в удобной для сравнения

форме приводятся фрагменты карты расположения тепловых сетей, съемки в оптическом и инфракрасном диапазонах волн. Кроме того, расшифровываются также тепловые карты (рис. 1.5), по которым можно достаточно точно определить температуру в разных точках поверхности. Персонал эксплуатационных районов оперативно производит внеплановые обходы тепловых сетей в доступных для осмотра местах выявленных температурных аномалий, в некоторых случаях проводятся внеплановые шурфовки.

Легенда, температура °С

О и менее 01-03 04-06 07-09 10-12 13-15 16-18 19-21 22-24 25-27 28-30 31-33

34 и более

Рис. 1.5. Пример тепловой карты тепловых сетей

Систематическая тепловая съемка стала важной частью мониторинга, позволяющая не только определить места разрушения изоляции и разгерметизации трубопроводов, но и отслеживать развитие во времени такого рода изменений. Однако никаких данных о существовании зависимости между скоростью коррозии стального трубопровода под слоем земли и температурой на поверхности не получено.

При каждом повреждении на тепловых сетях инженеры эксплуатационных районов заполняют Акт на осмотр дефектов установленной формы. Этот документ включает в себя 138 позиций и

позволяет максимально подробно характеризовать место, вид повреждения, тип изоляции, обстоятельства обнаружения, наличие ЭХЗ, смежных инженерных коммуникаций, покровный слой и т.д. При повреждениях на трубопроводах диаметром 500 мм и более, а также со сроком эксплуатации 10 лет и менее на место производства ремонтных работ выезжают специалисты Службы диагностики и электрохимической защиты. Проводится тщательный визуально-измерительный контроль металла в месте повреждения, измерение электрического потенциала трубопровода относительно земли, отбор грунта для химического анализа, ультразвуковая толщинометрия участков, непосредственно примыкающих к демонтированной трубе. В ряде случаев оперативно на месте решается вопрос о расширении границ производства работ. По результатам обследования составляется Акт-заключение по утвержденной форме, к которому прилагаются цифровые фотографии коррозионных повреждений трубопровода, технического состояния неподвижных и скользящих опор, дренажной системы, смежных инженерных коммуникаций. Эти данные архивируются и являются важной составляющей мониторинга состояния тепловых сетей.

Есть еще один метод неразрушающего контроля - это метод акустической эмиссии (АЭ).

Анализ данных показал, что наиболее эффективным является именно метод АЭ, у которого отсутствуют недостатки предыдущих методов неразрушающего контроля.

1.4. Метод акустической эмиссии

Акустическая эмиссия [37] представляет собой явление генерации волн напряжений, вызванных внезапной перестройкой в структуре материала.

Существует несколько видов источников АЭ:

- разрушение твердых материалов (рост трещин и другие виды разрушения);

- пластическая деформация;

- истечение жидкости или газа;

- химические и электрохимические реакции (например, коррозия и др.);

- трение;

- фазовые превращения;

- взаимодействие излучений разного вида с веществом (лазерное излучение, взаимодействие частиц с объектом, например потоков электронов, и т.д.).

Основные виды источников АЭ, которые используются для контроля промышленных объектов:

- рост трещин (разрушение);

- истечение жидкости или газа (течеискание).

Есть другие источники АЭ: утечки жидкости и газа, АЭ при фазовых превращениях - плавлении, затвердевании, фазовых переходах без изменения агрегатного состояния, растрескивание окисных плен и окалины, разрушение шлаковых включений, взаимное трение узлов и деталей, удары и трение плохо закрепленных деталей, плохой акустический контакт преобразователя с объетом, коррозия и ряд других.

Процесс генерации и обнаружения АЭ приведен на рис. 1.6. Внезапное движение источника эмиссии вызывает возникновение волн напряжений, которые распространяются в структуре материала и достигают пьезоэлектрического преобразователя. По мере роста напряжений, активизируются многие из имеющихся в материале объекта источников эмиссии. Электрические сигналы эмиссии, полученные в результате преобразования датчиком волн напряжений, усиливаются, регистрируются аппаратурой и подвергаются дальнейшей обработке и интерпретации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Измайлова, Евгения Вячеславовна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ваньков Ю.В., Серов В.В., Зиганшнн Ш.Г., Измайлова Е.В.. Изучение влияния коррозионных дефектов на параметры колебаний трубопроводов на ранней стадии зарождения. / Казань: «Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики». 2011. № 11-12, С. 141-149.

2. Акутин М.В., Ваньков Ю.В. Измайлова Е.В.. Метод контроля технического состояния лопаток ГТУ по параметрам свободных колебаний./ Казань: «Вестник КГТУ им. А.Н.Туполева». 2012. № 3, С. 26-32.

3. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В. Выделение сигналов акустической эмиссии на фоне шумов вейвлет фильтрацией / Казань: «Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики». 2013. № 9-10. С. 135-138.

4. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Геоинформационная система контроля тепловых сетей на основе акустического диагностирования./ Сборник трудов Аспирантско-магистерского семинара. Казань: КГЭУ. 2010. Т. 2, С. 71.

5. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Определение координат источника акустической эмиссии в программной среде Lab VIEW. / Сборник трудов XV Аспирантско-магистерского семинара. Казань: КГЭУ. 2011. Т. 2, С. 36-37.

6. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Прогнозирование и оценка ресурса трубопроводов с использованием акустико-эмиссионной информации./ Сборник трудов XVI Аспирантско-магистерского семинара. Казань: КГЭУ. 2012. Т. 2, С. 32.

7. Ваньков Ю.В., Серов В.В., Ярцева Н.В., Измайлова Е.В.. Анализ изменения частот трубопровода в результате развития коррозионного дефекта и варьирования давления теплоносителя. / Сборник трудов XI Международного симпозиума «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение». Казань: Департамент информационно-издательской и образовательной деятельности ГАУ «Центр энергосберегающих технологий РТ при Кабинете Министров РТ». 2010. С. 189-195.

8. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Нахождение местоположения дефекта трубопровода методом акустической эмиссии в среде графического программирования LabVIEW. / Сборник трудов XII Международного симпозиума «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение». Казань: Департамент информационно-издательской и образовательной деятельности ГАУ «Центр энергосберегающих технологий РТ при Кабинете Министров РТ». 2011. С. 316-323.

9. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Мониторинг состояния тепловых сетей методом акустической эмиссии. / Сборник трудов VI-й Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань: КГЭУ. 2011. С. 74-75.

10. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Реализация суммарного счета импульсов акустической эмиссии при диагностировании дефектов трубопровода в среде LabVIEW. / Сборник трудов VII Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань: КГЭУ. 2012. С. 77-78.

11. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Диагностирование дефектов трубопровода с помощью разработанного мобильного устройства./ Сборник трудов VIII Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения». Казань: КГЭУ. 2013. Т. 2, С. 70-71.

12. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Акустическая эмиссия при контроле состояния тепловых сетей. / Сборник трудов Международной молодежной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу - творчество молодых». Йошкар-Ола: ПГТУ. 2011. С. 92-93.

13. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Реализация диагностики трубопроводов методом акустической эмиссии в LabVIEW. / Сборник трудов Международной молодежной научной конференции по естественнонаучным

и техническим дисциплинам «Научному прогрессу — творчество молодых». Йошкар-Ола: ПГТУ. 2012. Ч. 2, С. 86-87.

14. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Компьютерная программа для акустической диагностики трубопроводов. / Сборник трудов Международной молодежной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу - творчество молодых». Йошкар-Ола: ПГТУ. 2013. Ч. 2. http://www.maгstu.net/Default■aspx?tabid=1322&language=ш-

тш.

15. Измайлова Е.В., Нагоркин А.Е., Ваньков Ю.В.. Установка для мониторинга состояния трубопроводов. / Сборник трудов Международной молодежной научной конференции по естественнонаучным и техническим дисциплинам «Научному прогрессу - творчество молодых». Йошкар-Ола: ПГТУ. 2013. Ч. 2. http://www■шarsШ■net/Default■aspx?tabid::=1322&language:=Iг^-RU■

16. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Разработка методики контроля тепловых сетей методом акустической эмиссии. / Сборник трудов 23-й Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий». Казань: КВАКУ, 2011. С. 38-39.

17. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Метод акустической эмиссии при диагностировании состояния тепловых сетей. / Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (XVI Бенардосовские чтения). Иваново: ИГЭУ. 2011. С. 195-198.

18. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Регистрация параметров сигнала источника акустической эмиссии в ЬаЬУ1Е\\Л / Сборник трудов VII Региональной научно-технической конференции (с международным участием) «ЭНЕРГИЯ-2012». Иваново: ИГЭУ. 2012. С. 66-70.

19. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Акустико-эмиссионный диагностический комплекс. / Сборник трудов VII Региональной научно-технической конференции (с международным участием) «ЭНЕРГИЯ-2013». Иваново: ИГЭУ. 2013. Т. 1, Ч. 1, С. 109-112.

20. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Реализация источника Су-Нильсена для проверки работоспособности акустико-эмиссионной аппаратуры. / Сборник трудов Международной научно-практической конференции «Измерения: Состояние, перспективы развития». Челябинск: ЮУрГУ. 2012. Т. 1,С. 115-117.

21. Серов В.В., Ваньков Ю.В., Измайлова Е.В., Зиганшин Ш.Г.. Применение нейросетевых алгоритмов для повышения достоверности измерительных комплексов. / Сборник трудов Международной научно-практической конференции «Измерения: Состояние, перспективы развития». Челябинск: ЮУрГУ. 2012. Т. 1, С. 213-215.

22. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Использование виртуального прибора Lab VIEW при контроле акустической эмиссией. / Сборник трудов XIX Международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Москва: МЭИ. 2013. Т.2, С. 111.

23. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Снижение трудоемкости акустической диагностики состояния трубопроводов. / Сборник трудов XIX Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (СТТ-2013). Томск: ТПУ. 2013. Т. 1,С. 160-161.

24. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В.. Геоинформационная система контроля тепловых сетей на основе акустического диагностирования. / Сборник трудов IV Ярославского энергетического форума. Ярославль: ЯГТУ. 2013. Ьир://ярэнергофорум.рф/youth conference.html.

25. Ваньков Ю.В., Серов В.В., Зиганшин Ш.Г., Измайлова Е.В.. Методы колебаний при контроле трубопроводных систем. / СПб: «В мире

неразрушающего контроля». 2013. № 3(61), Серия «Акустический контроль». С. 54-58.

26. Izmailova Е. & Vankov Y. The use of virtual Lab VIEW instrument in acoustic emission control of condition of heat networks.//Scientific enquiry in the contemporary world: theoretical basics and innovative approach. L&L Publishing, Titusville, FL, USA, 2012. Vol. 4 Technical Sciences, ISBN-13: 978-1481823036, ISBN-10: 1481823035. P. 106-108.

27. Серов B.B., Ваньков Ю.В., Зиганшин Ш.Г., Акутин М.В., Измайлова Е.В. / Патент на полезную модель № 108551. Устройство для диагностирования трубопроводов. 20.09.2011.

28. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В., Серов В.В., Загретдинов А.Р., Кондратьев А.Е. / Патент на полезную модель РФ № 129255, МПК G 01 N 29/00. Установка для мониторинга состояния трубопроводов / Опубл. 20.06.2013, Бюл.№ 17.

29. Серов В.В., Ваньков Ю.В., Зиганшин Ш.Г., Акутин М.В., Измайлова Е.В. / Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011618176 «Neurotracer». 18.10.2011.

30. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В., Серов В.В., Горбунова Т.Г./ Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012617704 «FlawDefiner». 27.08.2012.

31. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В. / Программа для ЭВМ «ImCounter». Заявка №2013301311 от 12.03.2013.

32. Измайлова Е.В., Ваньков Ю.В., Загретдинов А.Р., Гапоненко С.О., Кондратьев А.Е / Программа для ЭВМ «WaveDenoise». Заявка № 2013Э от 03.10.2013.

33. Федеральный закон № 261 от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности».

34. ГОСТ 27.103. Критерии отказов и предельных состояний.

35. Журнал «Энергосовет» № 7 (12) август-сентябрь 2010. http://www.energosovet.ru

36. ГОСТ Р 52727-2007. Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика. Общие требования.

37. ГОСТ 27655-88. Акустическая эмиссия. Термины, определения и обозначения.

38. Методическими рекомендациями по техническому диагностированию трубопроводов тепловых сетей с использованием акустического метода. РД 153-34.0-20.673-2005» - Рекомендации по контролю технического состояния трубопровоов тепловых сетей методом акустической томографии СО 153-34.0-20.673-2009 (Введены взамен РД 153-34.020.673-2005).

39. ПБ 03-372-00. Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля. Ростехнадзор.

40. ПБ 03-440-02. Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля. Ростехнадзор.

41. РД 03-299-99. Требованиями к акустико-эмиссионной аппаратуре, используемой для контроля опасных производственных объектов. Ростехнадзор.

42. РД 03-131-97 Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов. http://www.gosthelp.ru/text/RD0313197Pravilaorganizac.html

43. Е1106-07. Standard Test Method for Primary Calibration of Acoustic Emission Sensors.

44. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116-ФЗ, с изменениями, внесенными федеральными законами от 07.08.00 № 122-Фз, от 10.01.03 № 15-ФЗ, от 22.08.04 № 122-ФЗ, от 09.05.05 № 45-ФЗ, от 18.12.06 № 232-ФЗ.

45. ПБ 03-593-03. Правила организации и проведения акустико-эмиссионной аппаратуре, используемой для контроля опасных производственных объектов. Ростехнадзор.

46. Яковлев А.Н. Введение в вейвлет-преобразования: Учебное пособие. -Новосибирск: НГТУ, 2003. - 104 с. ISBN/ISSN:5-7782-0405-l.

47. Воскобойников Ю.Е., Гочаков A.B., Колкер А.Б. Фильтрации сигналов и изображений: фурье и вейвлет алгоритмы (с примерами в Mathcad): монография / Новосиб. гос. архитектур.-строит. ун-т (Сибстрин). -Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2010.-188 с.

48. ПБ-10-573-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды. Ростехнадзор.

49. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды для объектов использования атомной энергии/ Постановление Госатомнадзора РФ № 3, Госгортехнадзора РФ № 100 от 19.06.2003./ Зарегистрировано в Минюсте РФ 10 июля 2003 г. №4885.

50. Национальный стандарт РФ. ГОСТ Р 52727-2007. Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика. Общие требования/ Издание официальное / Москва, Стандартинформ, 2007.

51. Иванов В.И., Бигус Г.А., Власов И.Э. Диагностика безопасности. Акустическая эмиссия. Под обш. ред. академика РАН Клюева В.В. - М.: РОНКТД, 2011.-192с.

52. Pollock A.A. Acoustic Emission Inspection // ASM Handbook: Nondestructive Evaluation and Quality Control, 1989. Vol.17. P. 278-294.

53. Поллок A. Physical Acoustics Corporation (РАС) / Авторская перепечатка из книги Металлы (METALS HANDBOOK), 9-ое издание, Т. 17, ASM International, 1989. С. 278-294.

54. Бутырин П.А., Васьковская Т.А., Каратаев В.В., Материкин C.B. Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные

измерения и виртуальные приборы на основе Lab VIEW 7 (30 лекций). - М.: ДМК Пресс, 2005. - 264 с.

55. Батоврин В.К., Бессонов А.С., Мошкин В.В., Папуловский В.Ф. Lab VIEW: практикум по основам измерительных технологий. Учебное пособие для вузов. - М.: ДМК Пресс, 2005. - 208 с.

56. Суранов А .Я. Lab VIEW 7: Справочник по функциям. - М.: ДМК Пресс, 2005.-512 с.

57. Течеискатель специализированный АЭТ - 1МСС / НИИ Интроскопии // http://inri.tpu.ru.

58. РД 34.15.132-96. Сварка и контроль качества сварных соединений металлоконструкций зданий при сооружении промышленных объектов.

59. Марин Н. И. Статическая выносливость элементов авиационных конструкций, М., 1968.

60. Хейвуд Р. Б. Проектирование с учетом усталости, пер. с англ., М., 1969.

61. Броек Д. Основы механики разрушения, пер. с англ., М.: 1980.

62. David L. Mills. Network Time Protocol (Version 3) Specification, Implementation and Analysis / RFC 1305. ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/rfc 1305.txt.

63. Kaiser G. Wavelet Filtering with the Mellin Transform. - Applied Mathematics Letters. 1996. Vol. 9, № 5, P. 69-74.

64. Dremin I. Continuous Wavelets as a Tool for Correlation Studies. -Proceedings of the 8th International Workshop on Multiparticle Production, Hungary, 1998. P. 287-293.

65. Pen U. Application of Wavelets to Filtering of Noisy Data. In Wavelets: the Key to Intermittent Information - Oxford University Press, 2000.

66. Галягин Д., Фрик П. Адаптивные вейвлеты (алгоритм спектрального анализа сигналов с пробелами в данных). — Математическое моделирование систем и процессов. 1996. № 6, С. 10.

67. Воробьев В., Грибунин В. Теория и практика вейвлет-преобразования. - СПб: Издательство ВУС, 1999.

68. Новиков J1.B. Основы вейвлет-анализа сигналов. Учеб. пособие. -СПб.: Изд-во ООО «МОДУС», 1999. - 152 с.

69. Петухов А.П. Введение в теорию базисов всплесков. - СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1999.-132 с.

70. Воробьев В.И., Грибунин В.Г. Теория и практика вейвлет-преобразования. - СПб.: Изд-во ВУС, 1999. - 208 с.

71. Столниц Э., ДеРоуз Т., Салезин Д. Вейвлеты в компьютерной графике. Теория и приложения. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002. - 272 с.

72. Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике. - М.: COJIOH-P, 2002. - 446 с.

73. Van den Berg J.C. (Ed.). Wavelets in Physics Cambridge University Press, 2004. - 480 p. ISBN: 0521593115.

74. Штарк Г.Г. Применение вейвлетов для ЦОС Wavelets and Signal Processing // Техносфера. 2007. С. 192.

75. Истомина Т.В., Чувыкин Б.В., Щеголев В.Е. Применение теории wavelets в задачах обработки информации: Монография. - Пенза: Изд-во Пенз. Гос. ун-та, 2000. - 188 с.

76. Daubeches I. Ten Lectures on Wavelets. — MIAN, Philadelphia, 1992.

77. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Пер. с англ. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 464 с.

78. Чуй Т.К. Введение в вейвлеты. - М.: Мир, 2001. - 412 с.

79. Фрик П.Г. Турбулентность: модели и подходы. Курс лекций. -Пермь, 1999. Ч. II, Гл. 6 «Иерархические модели турбулентности и вейвлеты». С. 71-108.

80. Бердышев В.И., Петрах JI.B. Аппроксимация функций. Сжатие численной информации. Приложения. - Екатеринбург, 1999. Гл. 1, разд. 12. «Всплески». С. 127-150.

81. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. — М.: Высшая школа, 2000. Гл. 2, Разд. 2.6. «Вейвлет-анализ». С. 65-68.

82. Баскей В.Я., Васюков В.Н., Зотов Л.Г., Меренков В.М., Разинкин В.П., Яковлев А.Н. Радиотехнические цепи и сигналы. Задачи и задания: Учеб. пособие / Под ред. проф. А.Н. Яковлева. - Новосибирск: НГТУ, 2002. Гл. 16 «Основы вейвлет-преобразования сигналов». — С. 287-307. Приложение 13 «Примеры вейвлет-преобразований с использованием компьютера». - С. 331-340.

83. Кашин Б.С., Саакян А.Д. Ортогональные ряды. - М.: АФЦ. Гл. 7 «Введение в теорию всплесков». С. 244-296.

84. Орлов В.Н. Руководство по электрокардиографии. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 1997. - 528 с.

85. Abry, Р. (1997), Ondelettes et turbulence. Multiresolutions, algorithmes de decomposition, invariance d'echelles, Diderot Editeur, Paris.

86. Donoho, D.L. (1995), "De-Noising by soft-thresholding", IEEE Trans, on Inf. Theory, vol.41,3, pp.613-627. www-stat.stanford.edu/~donoho/.

87. Быкова T.B., Черепащук Г.А. Метод подавления шума при коррекции результатов динамических измерений с использованием ортогональных вейвлетов / Харьков: Авиационно-космическая техника и технология, 2009, № 5 (62). С. 80-84.

88. Storm Н. Noise reduction of Speech Signals with Wavelets / H. Storm. -Goteborg: Mathemitics. Department of Mathematics Chalmers University of Technoland Goteborg University , 1997. - 127 p.

89. Аббакумов А.А. Разработка методики и алгоритмов идентификации отклонений от нормативов параметров качества электроэнергии в системах электроснабжения / Кандидатская диссертация. 2005.

90. Егорова Е. В. Методы и алгоритмы вейвлетной обработки сигналов в цифровых системах связи / Автореф. дис. канд. техн. наук. Москва: МГИЭиМ (ТУ), 2010. 16 с.

91. Шитов А.Б. Разработка численных методов и программ, связанных с применением вейвлет-анализа для моделирования и обработки экспериментальных данных / Кандидатская диссертация. 2001.

92. Щукин E.JI. Разработка метода анализа импульсных составляющих случайных процессов вибрации приводов горных машин / Кандидатская диссертация. 2003.

93. Акутин М.В. Метод контроля состояния подшипников качения на основе сравнения вейвлет скейлограмм: Автореф. дис. канд. техн. наук. Казань: Изд-во КГЭУ, 2009. 16 с.

94. Акутин М.В. Метод контроля состояния подшипников качения на основе сравнения вейвлет скейлограмм. / Кандидатская диссертация. 2009.

95. Акутин М.В., Ю.В. Ваньков, A.B. Бусаров, Ш.Г. Зиганшин. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610104 «DetectFault» 2008.

96. РД 03-300-99. Требования к преобразователям акустической эмиссии, применяемым для контроля опасных производственных объектов. Ростехнадзор. - № 88.

97. Лузина Н.П. Приборы и методы диагностики состояния технических изделий и конструкций с использованием акустической эмиссии / Автореф. дис. канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2012.

98. Гондлях A.B. Уточненная модель деформирования многослойных конструкций для исследования процессов прогрессирующего разрушения // «Восточно-Европейский журнал передовых технологий» № 2/7 (56), 2012, С. 52-57.

99. ГОСТ ИСО 5347-0-95 Вибрация. Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 0. Общие положения (не действует на территории

РФ) / Vibration. Methods for the calibration of vibration and shock pick-ups. Part 0. Basic concepts.

100. ГОСТ 8.207-76. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

101. Сато Ю. Без паники! Цифровая обработка сигналов. Пер. с яп. яз. Селиной Т.Г. ISBN 978-5-94120-251-5. - M.: Додэка-XXI, 2010.-176 с.

102. Постановление № 154 от 22.02.2012 г. «О требованиях к схемам теплоснабжения, порядку их разработки и утверждения».

103. Геоинформационная система Zulu. ООО «Политерм». http://www.politerm.corn.ru/.

104. ГИС-Ассоциация. http://www.gisa.ru/15481.html.

105. Гео-ИнфоГрад. Научно-внедренческий центр «МФТИ». http ://www. geoin fograd .ru/zulu .htm.

106. Федеральный закон № 190 «О теплоснабжении». www.rosteplo.ru/zaktep.php.

ю Ш 2*Ш Ш

т' т' й' а' ж

т

и &

2 &

Ш1

а

«з

2 а

Я*

в

^

а в и

Й ш

ш и

ж я

з

¿3

ш

ш г

»1 т Ш в»

.2 Я £2 22 12 П :

НА ПОЛИНУЮ МОДЕЛЬ

№ 108551

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИИ ТРУБОПРОВОДОВ

1 Ьт« :»л»хч»дат?.11.(ли>: Гасударствснно* трттителтт ууч.п\ч'гс лгишел> нр;»/^сеисналыш*> с(>р<чо*мччн "Кжтк.иш \ ->,гр<. пи саный энергетический университет " (к'ГЭУ)(ИГ>

•Лзтор^ ы); с«. па &ёер&те •

Эа»п.чг20ШШМ

Пртермпст ЖЖСМ«)? »«дю»» 12 Апреля 2Й11 г.

Удр<г»г«1К^»ти81> й Г>*удвретэс«1юм ргсстрс гюлгмшж

Ргггийгклй Фглрра иш Ш егмтт&ря 1 Срт д^^гш'ц о» кчп (стгкаьт- 12 апреля 2021 г.

РутввАытвзь Фе9?ринтм счуж&и но инте/^'мт/нип^н соштепча^ш. наяшмч итащгшм шахам :

£Л. Стютм

^ лЕ^Е ^^^ ^^^ ^^^ ""^Й^Е ^^¿н ^^ ЗЬьМ* ^^^ ^^^ ^^ ^^ ^^ ^^Я^Г ^^

IV

Ш

Й

§Ш

а я

23

а

а «я

51

т ш.

31

2! $

т

3 а и я

а

ш а

В1 &

13

а

к ®

ш

Г0ССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

Р9)

т ю т о

Z3

Of

НУ

pi)

108 551С№ U1

l5U MlIК

F17D ЗЛЮ fjnuMlli

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СИУЯША ПО ИНТЕЯЛШСГУАЛШОЙ СОБСТВЕННОСТИ. ЛАТЕКГАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(12) ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

CIX22I i-wfcwx 201Ш4291А», 12.04.2011

(Z4) ¿Xaл (¡J4ÜJÍ епсчетз tpobd.дсйа ш* гшевта; 1X04.2011

Приоритеты)"

(22) Дли. ¡w ычи «явки: 12.04.201)

(45) 20.09:2011 b»vt. N«26

•V sptr ,ni переписки:

42Ю66, г .Казань, уд. ^рашосепыэаш, $ Í, Казшаовй шсударстиедаый эаерпегтеашй университет (ПИО)

G2) А»тср(и):

Серов Вшягор Взадяшгрошк (RU). Вадьке* Юрмй Витальевич (№), Зигаишш Ш&мияь Пиккямч (RU).

Измайлова Ежгемш Вдавзтшмша (RU)

(73) IЬ (СИ IixrfV'IJ 1.11 £*! ь(и к

Госуадресвоадое обр^рвдайъййе учрездеш» »ыеаюго орофеааншзшыюго образовав«* "Киаамошй тударствшый энергетический университет" (КГЭУ) (RU)

ДЗ С

< 54, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАШОСГИРОНАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

(57) Формула полетмой модели SciaiioRKxi для дш\гнос1 нровання трубопроводов,содержащая усi portelио циркуляции жщкости n трубопроводе. шок анало!о-цифрового преобразователя, к коюрому подключены персональный компьютер и пьеэозлеоричеекме ia tчикл, попарно устаиоанснние но конца« исследуемого участка трубоироиода, причем один ш ньезо »лектрических датчиков а каждая nape peí иетрирусд продольные колебания, а др>¡ oft - поперечные кодооания, вызванные юком жидкое!и внутри ip>óonpofK>,uí, сплина юшаяе» тем, «но ока дополнигелыю снабжена устройстшм иотпуждешм свободных yiip\iii\ колшанмй, подключенным к блоку анало! о-цифрово;о opcoópa untare.!», дополни 1ельно содержащим цифродналоз овый прдайра wsuic.ii,. при mow шлюискгрнчеекие датики выполнены с no»vif*«t¿vtbhj peí hciрации часюгы oí 100 Гц до 15000 Гц. a упройово циркуляции жидкости а грубопрово к выполнено с ко ¡молтхл ьк> регулирования даяления.

00 ш ш

ст»- i

»С"1- . \ * * «** .. \' .. .. а -м & з *{........................... - V „ , У* *, - .г Ч ¡1 Г» " ! | ' : | СВИДЕТЕЛЬСТВО к о !0с%дарст»с!шш1 регистрации программы для ЭВМ | № 2011618176 $ Меиго1:гасег с» Иргюо4тадт:дь(.1их Серов Виктор Владимирович (¡Ш), Наткав & Юрий Виталъеяич (Ш/), Зи/аишип Шамиль Шязопич (ЖI), * | Акутип Михаил Викторович (МЧ), Измайлова Евгения Впчсславотм (11У) Ш & к л»юр(ы) Серов Виктор Владимирович, Ванько« Юрий Витальевич, ^ Зшапшин Шамиль Гшишич»Акутип Михаил Викторович, £ Измайлова Евгения Вячеславовна (Ш1) «1 Заяц»« >«2011615388 1 Дата шступлекия 19 июля 2011 г, ¿ар^истрщхшю в Реатре прсграмчдля ЭВМ 51 ' 1$ азстября 2011 г. Ш . оы>)ита*.1Ь Федеральной службы по инттжжящ'тьтй " ' тбсттптсшш^ папптаи ы ттчрьым тт-пь у^?7) * /¿/^ 5Л Сштм ..............^.................................... а и & я м а С: е ж П & й 51 •д $ & Я * V К' * г- я. £ (¡С К К « гЗ а ш а а 1Й и

>;*»:- й г я а т Ш Ш & я ж « й «я & » « & & ш м & & ё т й§ & ш ш ш & а

РОСИШЙОЕАЯ ФВДЖРАЦЗШ

12 &

Я «Я

й

ш 3

ЕЙ

а

я »

й

а »

ж 12 «3

щ

а я

ш т т ж ш а ш ш ш и ш в

и в м у- г*- я; * Ла*^^* А л!. - > шш^а

а а

42

ш т и

ш.

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о глсуддрствшной р^ГНСТ^ЯЦИИ ЯрЛГ])*МЧи аде '*КМ

№2012617704

. ИатеОсйпсг

И|й**А)щдг№в<дя): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшею профессионального образования ¿Казанский государственный энергетический умвергитет* (ФГЬОУ НПО *КГЭУ*} (КЩ

лрщхи): Илмишшии Евгения Пхчеслаеивми,

Винькш Юрий Миттывтш Серое Виктор Владимирович,

Гарбунит Тктъяна Геннадьевна (ВЛ)

ЗаякаЛ 2012613133

Длтя поггтплши* 19 апреля 29! 2 г.

Зарт«$«рс®аю 8 Раестре программ ия ЭВМ 27 аяцстс 2012 к

ч

ЪргхЫНипель (Редерагьной службы

тхмятлмеш^аяшой т&итетмлят

Б П. Си тоже

Шт& ,1 бV♦ + с <»«5 §1Х> г;и & ¡а «сГТ'

НФСТШЖСШШ «ДМРАЩШШ

^джжжв и

I?

зг в

»: £

Ж

ш ш т ш

ш ш т т ш Ш ш ш ш ш

ш щ

I 1

т а

я к

Щ

8 ш

ж и

ш ш а

1 = V * >7' ! Г !

НА полезн>ю модыь

Л 129255

УСТАНОВКА ДЛЯ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

1ктешх!&вдтельСли): Измайлова Е&геиия Вячеславовна (ЯП)

Автр(ы): Измайлова Евгения Вячеславовна (¡01), Ваньков Юрий Витальевич (Ки), Серое Виктор Владимирович (ВЫ), Загрстдииов Лйрт Рифмттт (КО), Кондратьев Александр Евгеньевич (ЯУ)

Заявки Хг 2913105514

Лриормст толечво! мдашш Ой феврали 2П13 г. Заротизршшшю в Государсгвспюм реестре 1шанж моделей Российской Федерации 20 июня 2ШЗ г, Срок действия патента исгекег 08 февраля 2023 г.

§

Р^ттёшши» Фехкугмьмои ¡лугжбь

«ШЯ-ЙШ» "Л® Я Ш

ш я

щ

ш ш т

ш ш ш ш т ш ш ш т т ш ш ж ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш

ш ■ж ж ш

ш ш ш

ш &

ш

БМ. Сима я»

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

(,9> ц||0"

(5 и ЧПК

сош тю &т>мц

129 255<и> и1

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖбА ИО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ соьстввниости

< П) ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ ОПИСАНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ

(21)02)

2Й13Ш514Д8, 0i.fie.20l3

(24) Дата вачдаа отсчета с|хжадЛсгш!« патента: 06.022013

Т1риоршгст1ы):

{22} Дат« шэддчи з*«мас 08.02.2013 (45) Онублнкошит: 2fl.06.20t3 Б юз. N. 17

{72} Авторш).

йанькав Юрий Штажшин (ЙЦ). Серо* Виктор Вмддашрошя (Ш>. Зшрегмт* АЩат Ртфхт&т (ЯЦ). Кйвдраклев Аяасслвдр Евгеньевич <ВД)

(73) П»пштс«о&гадатс.1 ):

КТО)

30

с

Адрх для I

420124, Г-Кжзаяц уд. Чмстолатъсм.«, 33, ш.

Ш, Е.В. Измайловой

ДО ДО

<ч ш см

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

(57) Формула полезной модели Установка для мониторинга состояния трубопроводов, содержащая блок аналого-цифрового прсобразоватещ, к которому подключены персональный компьютер и два пьсэо элсктр{гчесюа датчика, отличающаяся тш, что в иге введены тележка, планка и прорезиненные стержни, причем тележка снабжена отверстиями с возможность» хода через них пьезоэлектрических датчиков, на тележке расположены персональный компьютер и аналого-цифровой преобразователь, центр планки закреплен с центром тележки, а на концах планки установлены прорезиненные стержни с возможностью вращении вокруг собственных осей симметрии.

КЗ

ш

(Л (Л

3

ю ю <м

О)

м

о

1 - аналого-цифровой преобразователь;

2 - персональный компьютер;

3 - два пьезоэлектрических датчика;

4 - ге.тежка;

5 - планка;

6 - прорезиненные стержни;

7 - отверстия;

8 - трубопровод.

73 С

го ш м сп №

Э ££

Длтек-Наука

_ ----Л»____

ооо «лл»*«-»!»}*»»

Р»«ия, Н1124, I. Санкт-11с«*|4)рс<

1-я Сожтск»* V (8, .нгггрв Б. нам, 3-11

»«д. (в!1>315-')444. .»«Ш ф»« (Ьи)«|ГГ-6Ш

«-м»1: яЫк'ыКсУмй тшЛААА

УТВЕРЖДАЮ Директор ООО «Алтск-наука»

ОТЗЫВ

на научные исследования

?.о ра»раСч11кс измсрм Iельно-диагностического комплекса для контроля

Iсх! IИЧССКОГО состоя нет ИЗДСЛИЙ ю многослойных КОМПОЗИЦИО!шых

Научно-техническая коми оси« ЗАО «Научно-промышленная группа 1чАЛТ1;К» «знакомилась с результатами научно-исследовательской работы по разработке измерит слы(о-диапюст1гчсского комплекса для кот-рола технического состояния изделий т многослойных композиционных материален. Разработчики: каид. техн. цаук Л.Е. Кондрагьеа (КГЭУ), аспират АР, Загрстднно» (КГЭУ), аспирант Б.В. Измайлова (КГЭУ). Раграбошикамн шпаяиеяы следующие мероприятий: - разработан способ и методика 01 (броакусткческого контроля технического состояния изделий из многосиойных композиционных материалов;

материалов

диагностический комплекс для контроля технического состояния изделий из миоюслонны.ч композиционных материалов.

Ре|ул1»гаш работы реализованы а виде стендового диагностического комплекса с соответствующим программным обеспечением и протестированы специатисталж ООО «Алтек-Наука».

Аналит результатов тестирования покатал возможность применения разработанного л из гностического комплекса в качестве средства входного контроля изделий из многослойных композиционных материалов на промышленных предприатиял. Так же целесообразно использование «радикжешгого диагностического комплекса для текущего контроля технического состояния изделий» находящихся в эксплуатации.

Начальник отдела НК, к. т.н.

ТАТНИПИЭНЕРГОПРОМ

Филиал ООО •КЭР-Нижимирмиг* «ТогНИПИ»нвргопром«

Юр одр®« вШ, Россия» Рвсяубд»«о Гаюретан, г Кшань. ар Ямище«. 18 Половый аарес вИ^Р^жстЛотубмтеТажрстжг Каххь. ул Чвр****х:кая,Э<з/яЗЗЗ ¡юмплкснас Фошчж»й ОДР«. 43)126 г Квхм» ул. а.«зшеаа Д.37б

»»ГОтМ«Ш£ т«д *?<S433 йй?-йНЗЗ, факс *? (МЗ) ШЧЙЧЗТ, кз?г%яврвта! ги www kef~«rg com

«УТВЕРЖДАЮ» Григорьев Р.И

■■"■■t'y 20 П г

и,- ^ "

Акт

то использовании результатов научных исследований

Комиссия в составе: председатель - Григорьев Р.И., члены етмвеежи: Загидуялин Д.Н.. Власова U.C. составили настоящий акт о том, что результаты научат иеосдакши! Горб> новой Т.Г., Полнтивой Т.О., Итмайловой Е.В, во методам повышения надежности тепловых сетей использованы в ярон 1водст»сниой деятельности филиалом ООО «КЭР-Инжиннринг» «ГатНИПИэнергопром* нри проектировании схем теплоснабжения в следящем виде*.

1. Метода« расчета надежности системы, состоящей к? колшевых магистралей и тупиковых разветвленных ответвлений, используется при составлений проектов схем теплоснабжения (разработка главы «Перспективные показатели надежности)»;

2. Методика расчета фунжциоишшюй надежности применяется при огтшигации выбора точки подключения новых потребителей к существующей схеме теплоснабжения;

3. Программа FiswDc&ndei при определении состояние исследуемого участка тр>бопровода м определении координат источников ак>стической »миссии (утечек).

Ислолыоваяи? полученных авторами результатов позволяет: обеспечить надежность теплоснабжения при развитии тепловик сетей, повысят», эффективность работы системы теплоснабжения, повысить гидравлическую устойчивость тенловых сетей, повысят!, качестао обслуживания потребителей тепла, поаыепть экологическую безопасность системы теплоснабжения.

Члены комиссии:

Главный инженер——-— -----Эагидуллкн Д.IL

Гладкий спеииатист Власова Н.С.

Справка-отзыв

Комиссия к сопшт:

IКу неся* кого В.В - нач.огдсла инженерных систем к оборудованн*

2,- ГЪкдггаи В.И.- нач. шдеда авюттазщщи, лслемекани:иц<ш и контрольно-измерительных приборои институт» «1 атНИПМ нефть».

3.- Вильдаиов Ш,В,- нам. группы отдела автоматизации, телемеханизации и котродьноишеритслькых приборов института «ТатНИПИнефгь»;

.нзавокамидаеь с результатами научных исследований Иэмшиоесщ Е.В. на тему «Геомифирмшииннах система кон финн тепловых шгей на оспине агуетичеедаго диагностирования шнаширует сжедушгпеег

1. Тема, цель и задачи исследовали* является актуальными. Проект соответствует современному состоянию науки а техники.

2. Комсрциолизусмость проекта не вшивает сомнений так как о настоящее время в РФ ведегеи шегеммическая работ по снижению удельных затрат топлива при производстве и потреблении энергоресурсов. Внедрение систем контроля тепловых сетей поз кол ит существенно снизить потери при транспорте теплоносителя,

3. У авторов сделан существенный задел лях успешной реализации заявленной идеи»

института «ТатНИПИиефть*.

к.т.н. Куаееоскин В.В.

Гохштавд 8.И.