автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационно-измерительная система для обнаружения и локализации развивающихся трещиноподобных дефектов магистральных трубопроводов

На правах рукописи

МИСЕЙКО Андрей Николаевич

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ РАЗВИВАЮЩИХСЯ ТРЕЩИНОПОДОБНЫХ ДЕФЕКТОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Специальность: 05.11.16 — Информационно-измерительные и управляющие системы (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

00345*7280

Самара - 2008

003457280

Работа выполнена на кафедре «Информационно-измерительная техника» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет»

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

Доктор технических наук Васильчук

Александр Васильевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Заслуженный деятель науки РФ, Шатерников

доктор технических наук, профессор Виктор Егорович

кандидат технических наук Галиуллин

Рафаэль Минаксанович

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

ЗАО «Научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации труб нефтяного сортамента» (г. Самара)

Защита диссертации состоится 24 декабря 2008 года в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 212.217.03 ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет» по адресу: г. Самара, ул. Галакгионовская 141, корпус №6, аудитория №28.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская 244, ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет», Главный корпус, на имя ученого секретаря диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет» по адресу: г. Самара, ул. Первомайская, 18.

Автореферат разослан «с^ » ноября 2008 г.

Ученый секретарь { ,.■-' ----

диссертационного совета, к.т.н., доцент" " -Н.Г. Губанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Магистральные трубопроводы (МТ) играют важную роль в российской экономике - по ним транспортируется 100% добываемого газа, 98% нефти и 50% нефтехимической продукции. Так как транспортируемые среды обладают пожаровзрывоопасными и токсичными свойствами, то МТ являются опасными промышленными объектами, аварии на которых могут привести к человеческим жертвам и многомиллионным убыткам, нанести непоправимый урон экологии. Таким образом, проблема обеспечения безопасной эксплуатации МТ и предотвращения возможных аварий имеет огромное значение.

Аварии на МТ происходят по разным причинам: в результате дефектов труб и сварных соединений, нарушений правил эксплуатации, влияния стихии или преступных действий людей. Как свидетельствует статистика, причиной большинства аварий являются дефекты труб и сварных соединений, среди которых соответственно лидируют коррозионные и трещиноподобные дефекты (Т-дефекты).

Коррозионные повреждения представляют собой зоны утонений труб, вызванных электрохимическими процессами на поверхности МТ. Они возникают во время эксплуатации МТ, а скорость их развития определяется агрессивностью транспортируемого продукта, условиями окружающей среды и антикоррозионными свойствами материала МТ. Несмотря на широкий диапазон значений указанных параметров, скорость коррозии может быть существенно снижена путем повышения качества антикоррозионных покрытий, применения коррозионностойких материалов, ингибиторов и электрохимической защиты. Таким образом, накопление коррозионных повреждений может происходить постепенно в течение длительного времени, что позволяет планировать и осуществлять ремонтно-профилак-тические мероприятия по обслуживанию МТ.

К Т-дефектам сварных соединений относятся разрывы металла с малой величиной раскрытия - трещины, а также непровары, несплавления и подрезы. Их возникновение обусловлено нарушениями технологии изготовления и монтажа, а дальнейшее развитие происходит в процессе эксплуатации под действием статических напряжений, циклических изменений режимов перекачки, пульсаций перекачиваемой среды, температурных деформаций, подвижек фунтов, ветровых и снеговых нагрузок (для наземных участков), изгибающих и крутящих моментов в местах изменения трассировки и т.п. К развитию Т-дефектов может также привести воздействие на МТ машин и механизмов в районах с большой плотностью населения и высокой степенью урбанизации.

Т-дефекты разделяются на поверхностные и внутренние (скрытые). В первом случае они могут быть выявлены и устранены на стадии монтажа, а во втором - представляют скрытую опасность для целостности МТ. В отличие от коррозии развитие Т-дефектов невозможно прогнозировать и они могут привести к разрушению МТ в короткий срок. В связи с этим, выявлению скрытых Т-дефектов МТ требуется уделять особое внимание.

Для обнаружения Т-дефектов МТ применяются приборы и информационно-измерительные сиегемы (ИИС), основанные на различных методах неразрушающего контроля. Однако почти все они имеют существенные недостатки: требуют большого объема подготовительных работ и значительных временных затрат на проведение контроля, не обладают дистанционностью, имеют сильную зависимость чувствительности н точности от свойств материала МТ, ориентации н расположения Т-дефектов, не обладают быстродействием для оценки развития Т-дефектов в реальном времени.

Поэтому разработка методов и ИИС, обеспечивающих высокую чувствительность, точность и быстродействие, позволяющих за короткое время обследовать протяженные участки М'Г, является задачей актуальной и своевременной.

Целью диссертационной работы является разработка метода и ИИС обнаружения и локализации развивающихся Т-дефектов МТ в режиме реального времени.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были решены следующие задачи:

1. Проведено исследование МТ как объекта контроля и сформулированы требования к разрабатываемой ИИС, на основании которых выбрано явление акустической эмиссии, положенное в ее основу.

2. Разработана математическая модель развивающегося Т-дефекта и исследована реакция участка М'Г на единичное приращение Т-дефекта.

3. Проведены экспериментальные исследования сигналов акустической эмиссии при испытаниях образцов и участков действующих трубопроводов, на основании чего выбран информативный параметр сигналов акустической эмиссии от развивающихся Т-дефектов.

4. Проведено исследование методической погрешности при изменении внешних факторов и параметров объекта.

5. Предложена структура ИИС для обнаружения и локализации развивающихся Т-дефектов М'Г с возможностью калибровки на объекте.

6. Разработаны алгоритмы калибровки ИИС и обработки сигналов акустической эмиссии от развивающихся Т-дефектов,

7. Разработана аппаратная часть ИИС, ее функциональная и

принципиальная схемы. 8. Проведена оценка результирующей погрешности разработанной ИИС.

Методы исследования.

При решеиии поставленных задач были использованы основные положения теории измерений, теории линейной упругости и механики деформируемого твердого тела, аппарат математического анализа и теории погрешностей, а также результаты компьютерного моделирования и экспериментальных исследований.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель, описывающая связь амплитуды сигналов акустической эмиссии с величиной образовавшегося микроразрыва при развитии Т-дефекта, адекватность которой с заданной точностью подтверждена результатами экспериментальных исследований.

2. Проведены исследования на образцах и действующих трубопроводах, которые позволили оценить изменения сигналов акустической эмиссии от Т-дефектов при распространении в объекте, описать зависимость параметров сигналов акустической эмиссии от расстояния до Т-дефекта, обосновать выбор информативного параметра.

3. Разработан метод и алгоритм, основанный на измерении энергетически! о параметра (площади под огибающей) сигналов акустической эмиссии, позволяющий обнаруживать Т-дефекты на протяженных участках .411'.

4. Проведено исследование методической погрешности, что позволило учесть влияние внешних факторов и неизмеряемых параметров объекта на результат измерения.

5. Разработана структура ИИС с возможностью калибровки, что позволяет минимизировать влияние внешних факторов и неизмеряемых параметров объекта на результат измерений.

Практическая ценность работы:

1. Разработанная математическая модель обеспечивает высокую точность расчета сигнала акустической эмиссии, возникающего на ранней стадии развития Т-дефекта.

2. Разработана и внедрена быстродействующая компактная ИИС, с помощью которой проводится экспресс-диагностирование протяженных участков М'Г, работающих в сложных природно-климатических условиях.

3. Разработанная ИИС позволяет эффективно выявлять Т-дефекты на ранней стадии их развития на участках МТ длиной до 70 м с погрешностью не более 3,0% от расстояния между преобразователями.

4. Результаты диссертационной работы служат основой для разработки И11С стационарного контроля (мониторинга) на участках МТ, испытывающих интенсивные нагрузки.

Внедрение результатов работы.

Разработанная ИИС внедрена в Самарском филиале ОАО «Оргэнерго-нефть» и используется в практике диагностирования МТ, о чем имеются соответствующие акты внедрения. Алгоритмическое и программное обеспечение используются также в Негосударственном образовательном учреждении «Учебный Центр «Самара» в процессе подготовки специалистов неразру-шающего контроля. Результаты исследований, выполненных с участием автора, использованы в положениях «Программы проведения пневмоиспыта-ний технологических трубопроводов морской нефтегазодобывающей платформы МоПкрая с применением акустико-эмиссионного контроля» (письмо №11-18/2055 от 03.06.2008 о согласовании с Федеральной службой РФ по экологическому, технологическому и атомному надзору).

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались автором и обсуждались на 3-й Международной конференции «Диагностика трубопроводов» (г. Москва, 2001), 3-й Международной конференции «Компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике» (г. Москва, 2002), 17-й Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика» (г, Екатеринбург, 2005), 5-ой Международной конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» (г. Москва, 2006).

Личный вклад.

Основные научные результаты и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе и публикациях, получены автором самостоятельно и под руководством научного руководителя.

Публикации.

Основные результаты исследования представлены в 15 печатных работах, в том числе из Перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ - 3,

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 133 страницы основного текста, 44 рисунка, 9 таблиц, список литературы из 105 наименований, 3 приложения.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Разработанная математическая модель Т-дефекта МТ.

2. Результаты экспериментальных исследований сигналов акустической эмиссии от 'Г-дефектов, полученных при испытаниях образцов и действующих МТ.

3. Метод и алгоритм обнаружения Т-дефектов МТ на основе измерения энергетического параметра (площади под огибающей) сигналов акустической эмиссии.

4. Результаты исследования методической погрешности от влияния внешних факторов и неизменяемых параметров объекта.

5. Структура ИИС, обеспечивающая возможность калибровки на объекте.

6. Разработанная ИИС для обнаружения и локализации развивающихся Т-дефектов МТ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цели и задачи исследования, показаны научная новизна и значимость, практическая ценность работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В главе I проведен анализ МТ как объекта исследования, рассмотрены конструктивные особенности и условия эксплуатации МТ, основные типы дефектов и их влияние на прочность МТ, а также проанализированы возможности существующих физических методов обнаружения Т-дефектов.

Установлено, что наибольшую опасность для целостности МТ представляют скрытые Т-дсфекты. Анализ статистических данных показал, что эти дефекты чаще всего находятся в сварных швах и прилегающих к ним участках основного металла труб. Их образование и развитие обусловлено структурно-механической и электрохимической неоднородностями металла в зоне сварных соединений, наличием микродефектов и остаточных сварочных напряжений, а также различными нагрузками, возникающими при эксплуатации М Г. При этом значительная часть Т-дефектов сосредоточена в кольцевых сварных соединениях, выполненных при монтаже МТ, что объясняется большим процентом брака при сварке в полевых условиях. Изучение причин возникновения и развития Т-дефектов, а также требований к максимально допустимым значениям их параметров позволило сделать вывод о том, что оценку опасности Т-дефектов нужно проводить с учетом их склонности к развитию.

На основании полученных результатов сформулированы эксплуатационные и технические требования к разрабатываемой ИИС, основными из которых являются возможность надежного функционирования в диапазоне рабочих параметров МТ и окружающей среды, минимальный

объем подготовки объекта, возможность контроля протяженных участков МТ в обычном режиме эксплуатации, чувствительность, обеспечивающая выявление приращений Т-дефектов на 0,5-1,0 мм, быстродействие не менее 1000 регистрируемых сигналов в секунду, погрешность измерения параметров Т-дефекта не более 10% от их действительных значений и погрешность локализации не более 5% от длины контролируемого участка.

Анализ различных физических методов (радиационных, магнитных, вихретоковых и акустических) для обнаружения Т-дефектов МТ, проведенный в соответствии со сформулированными требованиями показал, что все они, за исключением метода акустической эмиссии (АЭ), имеют ряд существенных недостатков, в связи с чем сделан вывод о целесообразности разработки ИИС на основе явления АЭ. Оно заключается в возникновении упругих волн при развитии Т-дефектов. Параметры сигналов АЭ несут информацию о процессах развития Т-дефекгов, а также могут быть использованы для оценки величины их приращений и определения местоположения в объекте.

Исходя из имеющихся требований, предложена обобщенная структура двухканальной ИИС для обнаружения и локализации развивающихся Т-дефектов МТ. Она приведена на рисунке 1, где с, /, А1 - скорость распространения сигнала АЭ, длина развивающегося Т-дефекта и величина его приращения соответственно, ПСАЭ - преобразователь сигналов АЭ, МСОИ — модуль сбора и обработки информации, ЕЛегпе(-Нив — сетевой коммутатор.

Отличительной особенностью предлагаемой структуры являсгся наличие в каждом канале ИИС специально разработанного МСОИ, который объединяет в себе ряд узлов (усилитель, фильтр, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), процессор, память, сетевой контроллер), и использование технологий Ethernet. Эти решения позволяют обеспечить высокую надежность ИИС путем проведения измерений «на месте», снизить риск отказов и искажений сигналов за счет уменьшения разъемных соединений, повысить помехоустойчивость и быстродействие ИИС.

В главе 2 разработана математическая модель 'Г-дефекта и проведено исследование изменения напряженно-деформированного состояния участка МТ при моделировании единичного приращения («скачка») Т-дефекта.

Разработка модели осуществлена на основе следующих предположений:

1. Развивающийся 'Г-дефект является для МТ точечным источником акустических возмущений, поскольку его величина во много (104-105) раз меньше протяженности контролируемого участка M Т.

2. Развитие Т-дефекта происходит дискретно, т.е. единичными «скачками» малой длительности, каждый из которых приводит к появлению одного сигнала ЛЭ. Это подтверждается результатами, полученными другими исследователями.

3. Материал МТ обладает упругостью, линейностью и изотропностью, чю характерно для стандартных конструкционных сталей, из которых изготавливаются элементы МТ.

Указанные предположения позволили использовать для разработки математической модели Т-дефекта линейную теорию упругости, согласно которой напряжения, деформации и перемещения точек материала МТ н области Т-дефекта описываются уравнениями движения, соотношениями Коши и законом Гука. Поскольку «скачок» Т-дефекта вызывает реакцию материала МТ в виде пространственно-временного перемещения его точек, то разработка математической модели представляла собой нахождение зависимости, описывающей изменение сигнала ЛЭ в перемещениях на входе 11СЛЭ от величины приращения Т-дефекта.

Разработанная модель основана на представлении микроразрыва, возникающего при развитии Т-дефекта, в виде образования или расширения сферической полости радиусом Л, на поверхности которой динамически изменяется давление по закону р(1) (рисунок 2). Начальные и граничные условия (г - расстояние от центра полости до точки регистрации колебаний, t - время) в этом случае имеют вид:

!//(r,0) = 0,

r> R;

— (r,0) = 0, r>R;

dt

7(0

t> o.

Здесь i//(r,t) - потенциал поля упругих перемещений, связанный с

, . 8u/(r,t)

радиальными смещениями полости соотношением м(г,0 =-, ?;(/) -

дг

функция нагрузки, определяемая из граничного условия:

ar(R,t) = -p(t), t>0, (2)

где аг - радиальная компонента тензора напряжений, связанная с

перемещениями соотношением

рс2 Л ч5и _ к4»

^- (1-v)—+ 2v— . (3)

1 - v ^ ör г у

В вышеуказанном выражении /7 - плотность, v - коэффициент

I £(1 - v)

Пуассона, с = - - скорость распространения звуковых волн,

\р( l+v)(1.-2v)

Е - модуль Юнга.

Для описания импульса давления на границе полости в разработанной модели предложены условия, основанные на представлении />(/) в виде единичной положительной полуволны синусоиды:

ГО, /<0;

/7(0= 4 //„„,, 81п(то0, 0 < < < А/;); (4)

I 0, / > Л/,,.

где Д? - интервал времени, в течение которого изменяется давление на границе полости, А1ККС и т - амплитуда и частота полуволны синусоиды.

В отличие су г существующих на сегодняшний день моделей, где />(*) представляется мгновенным изменением давления (идеальной реализацией функции Хевисайда), условия (4) позволяют учитывать реальные протекающие процессы возрастания и спада напряжений в области 'Г-дефекта.

С учетом принятых начальных и граничных условий, используя известные подходы к решению динамических задач теории упругости, получено выражение, устанавливающее зависимость амплитуды сигнала АЭ от величины (радиуса) образовавшегося микроразрыва при развитии Т-дефекта и от параметров нагружения:

2 Е I 2Е где а =-иЬ ----.

/%■([ +1') V (- г) Выражение (5) представляет собой математическую модель развивающегося Т-дефекта. Она использована на следующем этапе моделирования - исследовании реакции протяженного участка МТ на единичное прирашение Т-дефекта. Данное исследование проведено методом конечных элементов с использованием пакета АЫЗУБ версии 10. При этом варьировались следующие параметры МТ: диаметр (от 530 до 1220 мм), условия прокладки (подземная и наземная) и вид транспортируемой среды (газообразная и жидкая).

В результате моделирования получены картины распределения полей перемещений по поверхности МТ. В качестве примера на рисунке 3 показаны поля возникающих перемещений на участке МТ 01020x10 мм длиной 10 м в последовательные моменты времени после «скачка» Т-дефекта на площади

Рисунок 3

Анализ амплитуды и времени возникновения смещений поверхности МТ на различных расстояниях от моделируемого приращения Т-дефекта позволил сделать вывод о дальности и скорости распространения сигналов АЭ, определить максимальные расстояния, на которых возможно обнаружение развивающихся Т-дефектов. Полученные результаты позволили полностью описать реакцию протяженного участка МТ на единичное приращение Т-дефекта.

В главе 3 приведены результаты экспериментальных исследований сигналов АЭ, полученных при испытаниях образцов (на базе ЦТД «Диаскан» при АК «Транснефть») и участков действующих МТ, выполнена проверка

адекватности ранее разработанной модели.

Для получения сигналов АЭ от реальных развивающихся Т-дефектов выполнены стендовые гидравлические испытания шести образцов МТ, представляющих собой участки труб (длиной по 6 м) с кольцевыми сварными соединениями, содержащими Т-дефекты различных типов. Образцы последовательно подвергались кратковременным статическим, циклическим с изгибом и длительным статическим нагрузкам, которые имитировали разные режимы работы МТ. Большая часть приращений Т-дефектов зафиксирована в диапазоне 0,1-1,0 мм и произошла при действии циклических и изгибных нагрузок, уровень которых соответствовал обычным эксплуатационным нагрузкам МТ. В процессе испытаний регистрировались различные параметры сигналов АЭ: амплитуда, длительность, площадь под огибающей, время нарастания переднего фронта, частота, количество выбросов и т.п.

Анализ зарегистрированных сигналов АЭ показал, что почти все параметры имеют довольно большой разброс значений. Наиболее устойчивым параметром является площадь под огибающей сигнала, характеризующая энергию развития Т-дефекта. Установлено, что площадь под огибающей может быть использована в качестве информативного параметра сигналов АЭ от Т-дефектов при контроле МТ.

Для оценки изменений сигналов АЭ при их распространении в реальных объектах проведены исследования на действующих участках МТ с использованием имитатора АЕСАЬ-2. На различном удалении от регистрирующего ПСАЭ имитировались сигналы АЭ с параметрами, соответствующими полученным при испытаниях образцов. Результаты исследований позволили установить зависимость основных параметров сигналов АЭ от расстояния. Установлено, что изменение площади под огибающей сигналов на удалении от имитатора аппроксимируется с высокой степенью точности полиномом первого порядка, тогда как другие параметры нелинейны или аппроксимируются более сложными зависимостями. Исходя из полученных результатов, предложен метод обнаружения Т-дефектов на протяженных участках МТ, основанный на измерении площади под огибающей регистрируемых сигналов АЭ.

Данные, полученные в процессе испытаний образцов и на действующих МТ, позволили также уточнить требования к основным параметрам разрабатываемой ИИС. В частности, установлено, что при контроле МТ полоса частот регистрируемых сигналов АЭ составляет 30-80 кГц, максимальная амплитуда сигнала от приращения Т-дефекта в диапазоне 0,1-1,0 мм — 32 мВ, максимальная длительность - 14 мс.

Проверка адекватности разработанной математической модели путем сопоставления сигналов АЭ, зарегистрированных в ходе испытаний и полученных расчетным путем показала, что данная модель может быть

использована с заданной точностью для описания сигналов АЭ на ранней стадии развития Т-дефектов МТ (0,1-1,0 мм). В качестве примера на рисунках 4 и 5 приведены сигналы АЭ от приращений Т-дефектов {а - 1,0 мм; б - 0,8 мм), полученные экспериментально и с использованием разработанной модели. При их сопоставлении учитывался коэффициент преобразования ПСАЭ, применяемых при испытаниях образцов МТ.

1 -10 1.5-10 2-10 0 5-10 1-10 1.5 10

I I

Врем*, «к Врем», «к

б

Рисунок 4

В главе 4 проведено исследование методической погрешности, а также разработано алгоритмическое и программное обеспечение ИИ С.

Анализ разработанной модели и результатов экспериментальных исследований показал, что основными источниками методической погрешности являются внешние факторы и неизмеряемые параметры объекта. К числу первых относится температура Т окружающей среды, а ко вторым - изменение внутреннего давления АР в МТ, плотность рпр транспортируемого продукта и степень шероховатости к поверхности трубопровода.

На рисунке 6 а-г показаны графики относительной погрешности измерения площади под огибающей сигнала АЭ от всех перечисленных параметров.

О 10 20 30 40 50 60 Температура Т, град. С

а

<5/*%

5 10 15 20

Давление ЛР,% б

10 30 50 70 90 110 130 150

Шероховатость Ь. мкм в

760 780 800 820 840 860

Плотность продукта рцр,кг/мЗ

Установлено, что наибольший вклад в формирование методической погрешности вносит изменение внутреннего давления в МТ, так как это влияет на величину импульса давления, возникающего внутри микроразрыва.

Поскольку вышеуказанные величины являются независимыми друг от друга, то общая методическая погрешность 5М определяется как геометрическая сумма погрешностей этих величин и составляет 6,1%. Полученное значение свидетельствует о необходимости применения специальных мер для снижения погрешности. Для этого разработан алгоритм

калибровки ИИС,

С

г

D

Выбор излучающего (н) и принимающего (п) ПСАЭ. расстояния между ними Гмякс^ ПСАЭ ц - ПСАЭ п

/ Ввцл параметров модели: / R, P. K.v. Лмнте, m

' н котффицнет'а электроакустического прсобрюовним* К щ

Расчетии(1)и SM

Измерение II „ (t). Sn. tutu аяя каждою принятого Сигнала

Вычисление средних значении и погрешностей 5« ,6>

схема

которого представлена на рисунке 7.

Калибровка осуществляется путем излучения и приема серии тестовых сигналов АЭ преобразователями, установленными на поверхности МТ на расстоянии гмакс, равном длине контролируемого участка. Параметры тестовых сигналов задаются параметрами разработанной математической модели с учетом коэффициента Ки электроакустического преобразования ПСАЭ.

Тестовые сигналы АЭ записываются в память ПЭВМ и используются для дальнейших расчетов.

Для каждого принятого сигнала из серии выполняется измерение его мгновенной амплитуды un(t) и времени калибровки tKU:, (времени, прошедшего с момента излучения до момента приема), а также расчет площади под огибающей S/j. Полученные значения записываются в память ПЭВМ.

ПЭВМ.

На основании результатов измерений вычисляются средние значения и , определяются погрешности измерения площади под огибающей сигнала и времени калибровки 6, относительно их максимальных значений в серии принятых сигналов, рассчитывается скорость распространения сигналов АЭ скал и находится выражение для прямой Б(г), аппроксимирующей зависимость площади под огибающей сигнала АЭ от

расстояния. Результаты калибровки в виде значений Зи , 5П , скт , íш.,, <5^ , 5, и уравнения прямой Б (г) выводятся на экран ПЭВМ. Одновременно с этим они записываются в память для последующего использования в работе алгоритма обработки сигналов АЭ.

Для обработки сигналов АЭ от развивающихся Т-дефектов разработан

Для выделения сигналов АЭ иг шумов в разработанном алгоритме использован принцип амплитудной дискриминации. Сигналы АЭ 11/(0 и и/!), зарегистрированные ПСАЭ №1 и №2 соответственно, сравниваются с программно задаваемым уровнем амплитудной дискриминации и1Ша7, и в случае его превышения поступают па дальнейшую обработку. При этом регистрируются моменты, соответствующие первому превышению уровня дискриминации для каждого сигнала (время начала их прихода - г," и ) и производится расчет площади Я/ и Л',? под огибающей каждого сигнала.

Результаты калибровки, полученные ранее в виде значений 8И , 6',,, сШ1, 1ш.г и зависимости Э(г), считываются из памяти ПЭВМ. 5И и 5'я используются в качестве пределов для проверки принадлежности зарегистрированных сигналов диапазону измеряемых значений. Чтобы исключить возможность ошибочной локализации сигналов от разных источников осуществляется проверка их времен прихода (для случая <1") в соответствии с условием:

Таким образом, осуществляется локализация тех сигналов, разница времен прихода которых не превышает времени, затрачиваемого на прохождение максимального расстояния между ПСАЭ.

Расчет координат Т-дефекта производится в соответствии с выражениями:

где г, и г, - координаты Т-дефекта, отсчитываемые соответственно от ПСАЭ №1 и ПСАЭ №2.

Для проверки принадлежности сигналов u,(t) и u7(t) одному и тому же источнику используется равенство t\ + г2 = гмтс ± Лг , где Аг - заданная погрешность локализации Т-дефекгов. Если равенство выполняется, то местоположение Т-дефекта однозначно определяется как г = с, относительно ПСАЭ №1 (или г = о относительно ПСАЭ №2). Однако в процессе контроля МТ могут возникать ситуации, когда изменение площади под огибающей сигнала АЭ от расстояния несколько отличается от принятого закона аппроксимации или когда происходит «наложение» сигналов от разных источников. В этом случае для уточнения местоположения Т-дефекта используется разница времен прихода на ПСАЭ и значение скорости, определенное при калибровке:

t¡ <t¡' +t,

(6)

г.

(7)

Вышеописанные алгоритмы реализованы с помощью специальной программы AEMainPipe, написанной на языке программирования Delphi 7.0 и полностью совместимой с многозадачной операционной системой Windows ХР. Разработанная программа имеет простой и наглядный интерфейс, позволяя в режиме реального времени обрабатывать полученные данные.

, В главе 5 разработана функциональная и принципиальная схемы ИИС, выполнена оценка инструментальной и результирующей погрешностей разработанной системы, приведены результаты ее производственных испытаний.

На рисунке 9 приведена функциональная схема разработанной ИИС, которая включает в себя 2 идентичных измерительных канала, работающих в параллельном режиме.

Первичными элементами измерительных каналов являются пьезоэлектрические ПСАЭ дифференциального типа BQ1 и BQ2, регистрирующие упругие волны на поверхности МТ и преобразующие их в электрические сигналы. Применение дифференциальных ПСАЭ обеспечивает защиту от электромагнитных помех, возникающих в процессе контроля МТ от расположенных поблизости линий электропередач, радиосвязи и железных дорог.

Усиление сигналов АЭ до необходимого для обработки уровня выполняется дифференциальными усилителями с постоянным (DA2.1 и DA2.2) и регулируемым (DA3.1 и DA3.2) коэффициентами усиления. DA2.1 и DA2.2 осуществляют предварительное усиление сигнала в 50 раз, a DA3.J и DA3.2 - от 1 до 20 раз в зависимости от условий контроля и уровня шумов.

Выделение сигналов АЭ в диапазоне от 30 до 80 кГц производится полосовыми активными фильтрами DA4.1 и DA4.2, реализованными на базе универсальных микросхем (2 фильтра Батгерворта 4-го порядка для высоких и низких частот).

Оцифровка сигналов АЭ выполняется 14-разрядными высокоскоростными АЦП последовательного приближения DA1.1 и DA1.2, имеющими параллельный интерфейс и частоту до 3 миллионов выборок в секунду. Применяемые АЦП предоставляют возможность оцифровки сигналов, превышающих установленный диапазон амплитуд, путем автоматического расширения шкалы преобразования до 15 разрядов, что обеспечивает точность и надежность измерений.

Цифровая обработка сигналов АЭ и управление процессом сбора данных осуществляются микропроцессорами DD1.1 и DDI.2. Они регулируют усиление DA3.] и DA3.2, управляют работой АЦП и схем формирования калибровочных импульсов. В разработанной ИИС использованы микропроцессоры серии AT91SAM7SE512 с ядром ARM (Advanced RISC Machines), которые обладают высоким соотношением функциональность/стоимость, имеют низкое энергопотребление и широко применяются для разработки портатив-

ных цифровых устройств.

Хранение данных осуществляется высокоскоростными оперативными запоминающими устройствами (ОЗУ) с произвольным доступом - DSLJ и DS1.2. Объем каждого ОЗУ составляег 256 Мб, что позволяет хранить около 9 млн. 32-разрядных чисел, обеспечивая непрерывность измерений.

Связь между МСОИ и ПЭВМ верхнего уровня ИИС обеспечивают Fast Ethernet-контроллеры DD2.1 и DD2.2. Они выполняют буферизацию данных и по команде микропроцессоров передают их в ПЭВМ, используя сетевой стандарт IEEE 802.3af.

Для подключения МСОИ к ПЭВМ использован коммутатор Ethernet-HUB, который осуществляет передачу данных в цифровом виде по сетевым кабелям (каждый длиной до 100 м). Такое решение значительно снижает риск потери данных и разрушения их структуры, а также исключает влияние электромагнитных помех на каналы передачи. Сетевой интерфейс применяется также для питания МСОИ, поскольку они обладают низким энергопотреблением (мощность каждого модуля составляет 2 Вт). Для этого коммутатор имеет 4 порта, поддерживающих функцию Power-over-Ethernet (РоЕ) и предназначенных к подключению оборудования мощностью до 15,4 Вт. В нем предусмотрено также дублирование основного питания путем использования резервного источника (автомобильного аккумулятора).

Понижение напряжения 48 В постоянного тока, поступающего с коммутатора Ethernet-HUB до значений, требуемых для питания различных элементов производится преобразователями напряжения DA11.1 и DA11.2 -до 5 B,DAJ2.1 w DAI2.2--до 3,3 В.

Особенностью разработанной ИИС является наличие в составе обоих МСОИ схем формирования импульсов (ФИ). Они включают в себя повышающие преобразователи напряжения DA13.1 и DAI3.2, усилители DA8.1 и DA8.2, высоковольтные ключи DA9.1, DA9.2, DA10.1 и DA10.2. Используя схемы ФИ, на ПСАЭ можно подавать импульсы, имитирующие сигналы от развивающихся Т-дефектов, осуществляя, таким образом, калибровку ИИС.

Для разработанной ИИС проведена оценка инструментальной погрешности, которая составила 0,46%.

Проведены производственные испытания ИИС на участке М'Г «Саратов-Кузьмичи». По результатам выполненных измерений обнаружены 5 развивающихся Т-дефектов типа непроваров и несплавлений в сварных швах, что подтвердил последующий ультразвуковой контроль. Результаты производственных испытаний показали высокую эффективность применения разработанной ИИС.

Результирующая погрешность ИИС оценена путем сопоставления фактических координат местонахождения Т-дефектов с расчетными и составляет от 2,2 до 2,8%, что полностью соответствует требованиям к ИИС.

Рисунок 9

Приложения содержат акты внедрения разработанной ИИС, алгоритмического и программного обеспечения, а также титульный лист ведомственного нормативно-методического документа, в котором отражены результаты экспериментальных исследований, выполненных по теме диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена решению актуальной задачи создания метода и ИИС, позволяющих обнаруживать и локализовать местоположение развивающихся трещиноподобных дефектов (Т-дефектов) МТ с заданной точностью в реальном масштабе времени. Проанализированы конструктивные особенности и условия эксплуатации МТ, причины возникновения и развития Т-дефектов. Разработана математическая модель развивающегося Т-дефекта и смоделирована реакция протяженного участка МТ на единичное приращение Т-дефекта, проведены экспериментальные исследования на образцах и действующих МТ. Разработан метод обнаружения и локализации Т-дефектов МТ и предложена структура ИИС для его реализации. Проведен анализ различных факторов на погрешность измерений. Разработаны алгоритмы калибровки ИИС и обработки сигналов акустической эмиссии, программное обеспечение ИИС. Выполнена разработка аппаратной части ИИС и оценена результирующая погрешность.

В работе получены следующие основные результаты:

1. В результате анализа МТ как объекта исследования, его конструктивных особенностей и условий эксплуатации установлено, что наибольшую опасность для целостности МТ представляют скры тые Т-дефекты, развивающиеся в процессе эксплуатации. Сформулированы эксплуатационные и технические требования к разрабатываемой ИИС, в соответствии с которыми проведен анализ физических методов обнаружения Т-дефектов и выбрано явление акустической эмиссии, положенное в основу ИИС.

2. На основе положений линейной теории упругости разработана математическая модель, описывающая с высокой степенью точности связь амплитуды сигналов акустической эмиссии и величины образовавшегося микроразрыва на ранней стадии развития Т-дефекта МТ. С использованием разработанной модели проведено исследование реакции участка МТ на единичное приращение Т-дефекта и получены данные о скорости и дальности распространения сигналов АЭ в МТ.

3. На основании результатов экспериментальных исследований сигналов акустической эмиссии от развивающихся Т-дефектов, проведенных на образцах и участках действующих МТ, определены диапазоны изменения параметров сигналов акустической эмиссии и установлено.

что наиболее устойчивым параметром является площадь под ог ибающей сигнала. Описано изменение различных параметров сигналов акустической эмиссии от расстояния до Т-дефекта.

4. Проведено исследование методической погрешности и выяснено влияние внешних факторов и неизмеряемых параметров МТ на результат измерении. Установлено, что наибольший вклад в формирование методической погрешности вносит изменение внутреннего давления в МТ, так как это влияет на величину импульса давления, возникающего внутри мнкроразрыва.

5. Разработана 3-уровневая структура ИИС, обеспечивающая возможность калибровки на объекте путем излучения и приема тестовых импульсов.

6. Разработаны алгоритмы калибровки ИИС и обработки сигналов, на основе измерения площади под огибающей сигналов акустической эмиссии. Указанные алгоритмы реализованы с помощью специальной программы AEMainPipe.

7. Разработана ИИС для обнаружения и локализации развивающихся Т-дефектов, в основе которой находится оригинальный модуль сбора и обработки информации. Проведены производственные испытания разработанной ИИС, показавшие ее высокую эффективность.

8. Проведена оценка результирующей погрешности ИИС в процессе производственных испытаний путем сопоставления фактических координат местонахождения Т-дефектов с расчетными. Результирующая погрешность составляет от 2,2 до 2,8%, что полностью соответствует' требованиям к ИИС.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

!. Мисейко А.П. Моделирование напряженно- деформированного состояния участка магистрального трубопровода с трещиноподобным дефектом [Текст] / Логинов O.A., Мисейко А.И. // Вестник Сам. гос. техн. ун-та. Сер.: Физ.-мат. науки. — Самара, 2008. - №1 (16). - с. 164166. (из Перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ)

2. Мисейко A.1I. Преобразователи информационно-измерительных систем на основе метода акустической эмиссии и методы оценки их параметров [Текст] / Мисейко A.M.. Васильчук A.B. // Известия Самарского научного центра Российской Академии наук. Спец. выпуск «Технологии управления организацией. Качество продукции и услуг». Выпуск 5 - Самара, 2008. - с. 42-47. (из Перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ)

3. Мисейко А.Н. Применение метода акустической эмиссии для обнаружения повреждений технологических трубопроводов [Текст] i Мисейко А.И., Сазонов A.A. // Дефектоскопия. - 2003. - №6. - с. 48-54.

(кз Перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ)

4. Мисейко Л.Н. Принципы построения акустико-эмиссионных информационно-измерительных систем для обнаружения и контроля параметров развивающихся дефектов производственных объектов [Текст] / Куликовский K.JL, Мисейко А.Н. // Сб. статей. Информационно-измерительные и управляющие системы. — Самара, 2008.- с. 10-15.

5. Мисейко А.Н. Анализ методов и средств, применяемых для выявления скрытых трещиноподобных дефектов в сварных соединениях магистральных трубопроводов / ОАО «Оргэнергонефть». - Самара, 2008. -Деп. в ВИНИТИ 11.08.2008, №681-В2008.

6. Мисейко А.Н. Структура информационно-измерительной системы для определения развивающихся трещиноподобных дефектов в сварных соединениях магистральных трубопроводов на основе метода акустической эмиссии / ОАО «Оргэнергонефть». - Самара, 2008. - Деп. в ВИНШ'И 11.08.2008, №682-В2008.

7. Мисейко A.1I. Результаты акустико-эмиссионных испытаний образцов магистральных трубопроводов при циклических нагрузках [Текст] / Иванов В.И., Мисейко А.Н.., Эльманович В.И., Багмутов Д.В. // Тезисы докладов 17-й Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушаюший контроль и диагностика». - Екатеринбург, 2005. - с. 344.

8. Мисейко А.Н. Измерение параметров акустического канала при акустико-эмиссионном контроле магистрального нефтепровода и его моделей [Текст] / Власов И.Э., Иванов В.И., Мисейко А.Н., Сазонов A.A. // Тезисы докладов 17-й Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика». -- Екатеринбург, 2005. - с. 336.

9. Мисейко АЛ1. Особенности акустико-эмисспонного контроля магистральных и технологических трубопроводов [Текст] / Власов И.Э., Иванов В.И., Мисейко А.Н. // Материалы 3-й Международной конференции «Диагностика трубопроводов». - М., 2001. — с. 213.

10. Мисейко А.Н. Выявление язвенной коррозии на трубопроводах методом акустической эмиссии [Текст] / Сазонов A.A., Мисейко А.Н. // Материалы 3-й Международной конференции «Диагностика трубопроводов». - М., 2001. - с. 212.

11. Мисейко А.Н. О некорректных задачах в области акустической эмиссии [Текст] / Иванов В.И., Власов И.Э., Сазонов A.A., Мисейко А.Н. // Материалы 3-й Международной конференции «Компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике». - М., 2002. - с. 122.

12. Мисейко Л.Н. Расчет формы импульса акустической эмиссии [Текст] / Иванов В.И., Власов И.Э., Мисейко Л.П., Сазонов А.Л. // Материалы 3-й Международной конференции «Компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике». - М., 2002. - с. 123.

13. Мисенко А.Н. Основные проблемы метрологического обеспечения преобразователей акустической эмиссии [Текст] / Мисейко А.Н., Иванов В.И. // Тезисы докладов 17-й Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагност ика». - Екатеринбург, 2005. ~ с. 278.

14. Мисейко А.Н. О классификации средств неразрушающего контроля и технической диаг ностики [Текст] / Власов И.Э., Иванов В.И., Мисейко А.Н. // Тезисы докладов 17-й Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика». — Екатеринбург, 2005. — с. 277.

15. Мисейко А.Н. Диагностические возможности акустико-эмиссионного контроля [Текст] / Власов И.Э., Мисейко А.Н., Иванов В.И. // Тезисы докладов 5-й Международной конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности». - М., 2006. - с. 220.

Автореферат отпечатан с разрешения диссертационного совета Д 212.217.03 ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет» (протокол №9 от 14 ноября 2008 г.)

Заказ №779. Тираж 100 экз. Отпечатано на ризографе. ГОУ ВПО «СамГТУ» Отдел типографии и оперативной печати 443100 г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ И МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ТРЕЩИНОПОДОБНЫХ ДЕФЕКТОВ.

1.1 Трещиноподобные дефекты магистральных трубопроводов. Причины их возникновения и развития.

1.2 Анализ методов обнаружения трещиноподобных дефектов. Метод акустической эмиссии.

1.3 Обобщенная структурная схема предлагаемой информационноизмерительной системы на основе явления акустической эмиссии.

Выводы.

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ ТРЕЩИНОПОДОБНОГО ДЕФЕКТА В МАГИСТРАЛЬНОМ ТРУБОПРОВОДЕ.

2.1 Математическая модель развивающегося трещиноподобного дефекта.

2.2 Моделирование реакции участка магистрального трубопровода на развитие трещиноподобного дефекта.

Выводы.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ОТ ТРЕЩИНОПОДОБНЫХ ДЕФЕКТОВ.

3.1 Исследование параметров сигналов акустической эмиссии от трещиноподобных дефектов при испытаниях образцов магистральных трубопроводов.

3.2 Исследование изменений сигналов акустической эмиссии при их распространении в магистральных трубопроводах.

3.3 Оценка адекватности результатов моделирования и экспериментальных исследований.

Выводы.

4 АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

4.1 Анализ методической погрешности.

4.2 Алгоритм калибровки информационно-измерительной системы.

4.3 Алгоритм обработки сигналов акустической эмиссии от трещи-ноподобных дефектов.

4.4 Описание программного обеспечения информационно-измерительной системы.

Выводы.

5 ОПИСАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ.

5.1 Функциональная схема информационно-измерительной системы.

5.2 Описание работы модуля сбора и обработки информации.

5.3 Результирующая погрешность разработанной системы.

5.4 Результаты производственных испытаний.

Выводы.

Актуальность темы.

Магистральные трубопроводы (МТ) играют важную роль в российской экономике — по ним транспортируется 100% добываемого газа, 98% нефти и 50% нефтехимической продукции. Так как транспортируемые среды обладают пожа-ровзрывоопасными и токсичными свойствами, то МТ являются опасными промышленными объектами, аварии на которых могут привести к человеческим жертвам и многомиллионным убыткам, нанести непоправимый урон экологии. Таким образом, проблема обеспечения безопасной эксплуатации МТ и предотвращения возможных аварий имеет огромное значение.

Аварии на МТ происходят по разным причинам: в результате дефектов труб и сварных соединений, нарушений правил эксплуатации, влияния стихии или преступных действий людей. Как свидетельствует статистика, причиной большинства аварий являются дефекты труб и сварных соединений, среди которых соответственно лидируют коррозионные и трещиноподобные дефекты (Т-дефекты).

Коррозионные повреждения представляют собой зоны утонений труб, вызванных электрохимическими процессами на поверхности МТ. Они возникают во время эксплуатации МТ, а скорость их развития определяется агрессивностью транспортируемого продукта, условиями окружающей среды и антикоррозионными свойствами материала МТ. Несмотря на широкий диапазон значений указанных параметров, скорость коррозии может быть существенно снижена путем повышения качества антикоррозионных покрытий, применения коррозионно-стойких материалов, ингибиторов и электрохимической защиты. Таким образом, накопление коррозионных повреждений может происходить постепенно в течение длительного времени, что позволяет планировать и осуществлять ремонтно-профилактические мероприятия по обслуживанию МТ.

К Т-дефектам сварных соединений относятся разрывы металла с малой величиной раскрытия — трещины, а также непровары, несплавления и подрезы. Их возникновение обусловлено нарушениями технологии изготовления и монтажа, а дальнейшее развитие происходит в процессе эксплуатации под действием статических напряжений, циклических изменений режимов перекачки, пульсаций перекачиваемой среды, температурных деформаций, подвижек грунтов, ветровых и снеговых нагрузок (для наземных участков), изгибающих и крутящих моментов в местах изменения трассировки и т.п. К развитию Т-дефектов может также привести воздействие на МТ машин и механизмов в районах с большой плотностью населения и высокой степенью урбанизации.

Т-дефекты разделяются на поверхностные и внутренние (скрытые). В первом случае они могут быть выявлены и устранены на стадии монтажа, а во втором - представляют скрытую опасность для целостности МТ. В отличие от коррозии развитие Т-дефектов невозможно прогнозировать и они могут привести к разрушению МТ в короткий срок. В связи с этим, выявлению скрытых Т-дефектов МТ требуется уделять особое внимание.

Для обнаружения Т-дефектов МТ применяются приборы и информационно-измерительные системы (ИИС), основанные на различных методах неразру-шающего контроля. Однако почти все они имеют существенные недостатки: требуют большого объема подготовительных работ и значительных временных затрат на проведение контроля, не обладают дистанционностью, имеют сильную зависимость чувствительности и точности от свойств материала МТ, ориентации и расположения Т-дефектов, не обладают быстродействием для оценки развития Т-дефектов в реальном времени.

Поэтому разработка методов и ИИС, обеспечивающих высокую чувствительность, точность и быстродействие, позволяющих за короткое время обследовать протяженные участки МТ, является задачей актуальной и своевременной.

Целью диссертационной работы является разработка метода и ИИС обнаружения и локализации развивающихся Т-дефектов МТ в режиме реального времени.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были решены следующие задачи:

1. Проведено исследование МТ как объекта контроля и сформулированы требования к разрабатываемой ИИС, на основании которых выбрано явление акустической эмиссии (АЭ), положенное в ее основу.

2. Разработана математическая модель развивающегося Т-дефекта и исследована реакция участка МТ на единичное приращение Т-дефекта.

3. Проведены экспериментальные исследования сигналов АЭ при испытаниях образцов и участков действующих трубопроводов, на основании чего выбран информативный параметр сигналов АЭ от развивающихся Т-дефектов.

4. Проведено исследование методической погрешности при изменении внешних факторов и параметров объекта.

5. Предложена структура ИИС для обнаружения и локализации развивающихся Т-дефектов МТ с возможностью калибровки на объекте.

6. Разработаны алгоритмы калибровки ИИС и обработки сигналов АЭ от развивающихся Т-дефектов.

7. Разработана аппаратная часть ИИС, ее функциональная и принципиальная схемы.

8. Проведена оценка результирующей погрешности разработанной ИИС.

Методы исследования.

При решении поставленных задач были использованы основные положения теории измерений, теории линейной упругости и механики деформируемого твердого тела, аппарат математического анализа и теории погрешностей, а также результаты компьютерного моделирования и экспериментальных исследований.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель, описывающая связь амплитуды сигналов АЭ с величиной образовавшегося микроразрыва при развитии Т-дефекта, адекватность которой с заданной точностью подтверждена результатами экспериментальных исследований.

2. Проведены исследования на образцах и действующих трубопроводах, которые позволили оценить изменения сигналов АЭ от Т-дефектов при распространении в объекте, описать зависимость параметров сигналов АЭ от расстояния до Т-дефекта, обосновать выбор информативного параметра.

3. Разработан метод и алгоритм, основанный на измерении энергетического параметра (площади под огибающей) сигналов АЭ, позволяющий обнаруживать Т-дефекгы на протяженных участках МТ.

4. Проведено исследование методической погрешности, что позволило учесть влияние внешних факторов и неизмеряемых параметров объекта на результат измерения.

5. Разработана структура ИИС с возможностью калибровки, что позволяет минимизировать влияние внешних факторов и неизмеряемых параметров объекта на результат измерений.

Практическая ценность работы:

1. Разработанная математическая модель обеспечивает высокую точность расчета сигнала АЭ, возникающего на ранней стадии развития Т-дефекта.

2. Разработана и внедрена быстродействующая компактная ИИС, с помощью которой проводится экспресс-диагностирование протяженных участков МТ, работающих в сложных природно-климатических условиях.

3. Разработанная ИИС позволяет эффективно выявлять Т-дефекты на ранней стадии их развития на участках МТ длиной до 70 м с погрешностью не более 3,0% от расстояния между преобразователями.

4. Результаты диссертационной работы служат основой для разработки ИИС стационарного контроля (мониторинга) на участках МТ, испытывающих интенсивные нагрузки.

Внедрение результатов работы.

Разработанная ИИС внедрена в Самарском филиале ОАО «Оргэнергонефть» и используется в практике диагностирования МТ, о чем имеются соответствующие акты внедрения. Алгоритмическое и программное обеспечение используются также в Негосударственном образовательном учреждении «Учебный Центр «Самара» в процессе подготовки специалистов неразрушающего контроля. Результаты исследований, выполненных с участием автора, использованы в положениях «Программы проведения пневмоиспытаний технологических трубопроводов морской нефтегазодобывающей платформы Molikpaq с применением акустико-эмиссионного контроля» (письмо №11-18/2055 от 03.06.2008 о согласовании с Федеральной службой РФ по экологическому, технологическому и атомному надзору).

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались автором и обсуждались на 3-й Международной конференции «Диагностика трубопроводов» (г. Москва, 2001), 3-й Международной конференции «Компьютерные методы и обратные задачи в неразрушающем контроле и диагностике» (г. Москва, 2002), 17-й Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика» (г. Екатеринбург, 2005), 5-ой Международной конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленнос ти» (г. Москва, 2006).

Личный вклад.

Основные научные результаты и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе и публикациях, получены автором самостоятельно и под руководством научного руководителя.

Публикации.

Основные результаты исследования представлены в 15 печатных работах, в том числе из Перечня журналов, рекомендованных ВАК РФ — 3.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 133

Выводы

1. На основании предложенной в первой главе структурной схемы ИИС была разработана ее функциональная схема, которая включает в себя 2 идентичных измерительных канала, работающих в параллельном режиме. Особенностью данной схемы является наличие в ее составе узлов формирования калибровочных импульсов, что позволяет генерировать на входе ПСАЭ сигналы любой формы и проводить калибровку ИИС.

2. Разработана принципиальная схема оригинального модуля сбора и обработки информации в составе ИИС. Данный модуль имеет малые габариты и низкое энергопотребление, что позволяет использовать сетевые технологии Ethernet для его питания и обмена информацией с ПЭВМ. Основными элементами модуля являются дифференциальные усилители с постоянным и регулируемым коэффициентами усиления, фильтры на базе универсальных микросхем, 14-разрядные АЦП последовательного приближения, ОЗУ 256 Мб, 32-разрядные ARM-процессоры и Fast Ethernet-контроллеры.

3. Был выполнен расчет результирующей погрешности ИИС, которая представляет собой среднегеометрическую сумму методической и инструментальной погрешностей.

4. Проведены производственные испытания ИИС на участке МТ «Саратов-Кузьмичи». По результатам выполненных измерений были обнаружены 5 развивающихся Т-дефектов типа непроваров и несплавлений в сварных швах, что подтвердил последующий ультразвуковой контроль. Погрешность локализации составила от 2,2 до 2,8%, что полностью соответствует требованиям к ИИС. Экспериментальный образец ИИС успешно прошел апробацию и внедрение в Самарском филиале ОАО «Оргэнергонефть» о чем имеется соответствующий акт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена решению актуальной задачи создания метода и ИИС, позволяющих обнаруживать и локализовать местоположение развивающихся Т-дефектов МТ с заданной точностью в реальном масштабе времени. Проанализированы конструктивные особенности и условия эксплуатации МТ, причины возникновения и развития Т-дефектов. Разработана математическая модель развивающегося Т-дефекта и смоделирована реакция протяженного участка МГ на единичное приращение Т-дефекта, проведены экспериментальные исследования на образцах и действующих МТ. Разработан метод обнаружения и локализации Т-дефектов МТ и предложена структура ИИС для его реализации. Проведен анализ различных факторов на погрешность измерений. Разработаны алгоритмы калибровки ИИС и обработки сигналов АЭ, программное обеспечение ИИС. Выполнена разработка аппаратной части ИИС и оценена результирующая погрешность.

В работе получены следующие основные результаты:

1. В результате анализа МТ как объекта исследования, его конструктивных особенностей и условий эксплуатации установлено, что наибольшую опасность для целостности МТ представляют скрытые Т-дефекты, развивающиеся в процессе эксплуатации. Сформулированы эксплуатационные и технические требования к разрабатываемой ИИС, в соответствии с которыми проведен анализ физических методов обнаружения Т-дефектов и выбрано явление АЭ, положенное в основу ИИС.

2. На основе положений линейной теории упругости разработана математическая модель, описывающая с высокой степенью точности связь амплитуды сигналов АЭ и величины образовавшегося микроразрыва на ранней стадии развития Т-дефекта МТ. С использованием разработанной модели проведено исследование реакции участка МТ на единичное приращение Т-дефекта и получены данные о скорости и дальности распространения сигналов АЭ в МТ.

3. На основании результатов экспериментальных исследований сигналов АЭ от развивающихся Т-дефектов, проведенных на образцах и участках действующих МТ, определены диапазоны изменения параметров сигналов АЭ и установлено, что наиболее устойчивым параметром является площадь под огибающей сигнала. Описано изменение различных параметров сигналов АЭ от расстояния до Т-дефекта.

4. Проведено исследование методической погрешности и выяснено влияние внешних факторов и неизмеряемых параметров МТ на результат измерений. Установлено, что наибольший вклад в формирование методической погрешности вносит изменение внутреннего давления в МТ, так как это влияет на величину импульса давления, возникающего внутри микроразрыва.

5. Разработана 3-уровневая структура ИИС, обеспечивающая возможность калибровки на объекте путем излучения и приема тестовых импульсов.

6. Разработаны алгоритмы калибровки ИИС и обработки сигналов, на основе измерения площади под огибающей сигналов АЭ. Указанные алгоритмы реализованы с помощью специальной программы AEMainPipe.

7. Разработана ИИС для обнаружения и локализации развивающихся Т-дефектов, в основе которой находится оригинальный модуль сбора и обработки информации. Проведены производственные испытания разработанной ИИС, показавшие ее высокую эффективность.

8. Проведена оценка результирующей погрешности ИИС в процессе производственных испытаний путем сопоставления фактических координат местонахождения Т-дефектов с расчетными. Результирующая погрешность локализации Т-дефектов составляет от 2,2 до 2,8%, что полностью соответствует требованиям к ИИС.

1. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Безопасность трубопроводного транспорта / И.И. Ма-зур, О.М. Иванцов и др. М.: МГФ «Знание», 2002. - 629 с.

2. Трубопроводный транспорт нефти / С.М. Вайншток, В.В. Новоселов, А.Д. Прохоров, A.M. Шаммазов и др.; Под ред. С.М. Вайнпггока. В 2 т. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. - Т.1. - 407 с.

3. Трубы нефтегазового сортамента: Международный транслятор-справочник. М.: НПЦИ «Наука и техника», 1997. - 410 с.

4. СП 101-34-96 Свод правил по сооружению магистральных газопроводов. Выбор труб для сооружения магистральных газопроводов. М.: ИРЦ Газпром, 1996.-96 с.

5. СП 34-101-98 Выбор труб для магистральных нефтепроводов при строительстве и капитальном ремонте. М.: ОАО АК «Транснефть», 1998. - 74 с.

6. ВСН 006-89 Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка. — М.: Миннефтегазстрой, 1990. — 216 с.

7. ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

8. Трубопроводный транспорт нефти и газа / Р.А. Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров и др. М.: Недра, 1988. — 368 с.

9. Коршак А.А., Шаммазов A.M. Основы нефтегазового дела. Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001. - 544 с.

10. Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость: Справочное пособие. М.: Недра, 1991. — 287 с.

11. Морозов В.Н. Магистральные трубопроводы в сложных инженерно-геологических условиях. Л.: Недра, 1987. - 326 с.

12. ГОСТ Р 52079-2003 Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия.

13. СНиП Ш-42-80* Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ. М.: ГУЛ ЦПП, 2001. - 75 с.

14. СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования. -М.: ГУПЦПП, 2001. 60 с.

15. ВСН 012-88 Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ. Части 1, 2. М.: Миннефтегазстрой, 1990. -103 с.

16. ГОСТ 15467-79 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения.

17. ОСТ 39-130-81 Нефтепровод магистральный. Система обеспечения надежности. Основные положения.

18. Гумеров А.Г., Ямалеев К.М., Гумеров Р.С., Азметов Х.А. Дефектность труб магистральных нефтепроводов. М.: Недра, 1999. - 250 с.

19. ГОСТ 30242-97 Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения.

20. Харионовский В.В. Надежность и ресурс конструкции газопроводов. М.: ОАО «Издательство «Недра», 2000. - 467 с.

21. Канайкин В.А., Матвиенко А.Ф. Разрушение труб магистральных газопроводов. Екатеринбург, 1997. - 102 с.

22. Коршак А.А., Коробков Г.Е., Душин В.А., Набиев P.P. Обеспечение надежности магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов. Уфа: Фонд содействия развитию научных исследований, 1998. - 190 с.

23. Кузнецов В.В. О чем говорит статистика. Отказы на магистральных газопроводах РАО «Газпром» // Нефтегазовая вертикаль. 1998. - №1 - с.22-26.

24. Николаев Н.Н. Основные причины возникновения аварийных отказов на магистральных трубопроводах // Изд. вузов. Нефть и газ. 1999. - №2. -с. 77-81.

25. Гумеров А.Г. и др. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. - 310 с.

26. Курочкин В.В., Малюшин Н.А., Степанов О.А., Мороз А.А. Эксплуатационная долговечность нефтепроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001.-232 с.

27. Гумеров А.Г., Ямалеев К.М., Журавлев Г.В., Бадиков Ф.И. Трещиностой-кость металла труб нефтепроводов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. - 230 с.

28. ИСО 6520-1: 1998 Сварка и сопутствующие процессы. Классификация геометрических дефектов в металлических материалах. Сварка плавлением.

29. ИСО 5817-1992 (Е) Стальные соединения, выполненные дуговой сваркой. Руководство по определению уровней качества стальных сварных соединений в зависимости от дефектов шва.

30. РД 153-39.4Р-119-03 Методика оценки работоспособности и проведения аттестации эксплуатирующихся магистральных нефтепроводов. — М.: ОАО АК «Транснефть», 2003. — 52 с.

31. РД 153-39.4-067-04 Методы ремонта дефектных участков действующих магистральных нефтепроводов. — М.: ОАО АК «Транснефть», 2004. — 44 с.

32. Курочкин В.В., Мурзаханов Г.Х. Оценка остаточного ресурса нефтепроводов с трещиноподобными дефектами // Проблемы безопасности и надежности трубопроводного транспорта: Тезисы докладов. Новополоцк: 111 У, 1999.-с. 55-56.

33. Гетман А. Ф., Козин Ю. Н. Неразрушающий контроль и безопасность эксплуатации сосудов и трубопроводов давления. — М.: Энергоатомиздат, 1997. -288 с.

34. Неразрушающий контроль труб для магистральных нефтегазопроводов / Ю.Г. Гончаров, С.П. Ефименко, А.В. Малинка и др. М.: Металлургия, 1985.-248 с.

35. Финкель В.М. Физика разрушения. Рост трещин в твердых телах. М.: Металлургия, 1970. - 376 с.

36. Партон В.З., Борисковский В.Г. Динамика хрупкого разрушения. — М.: Машиностроение, 1988. 240 с.

37. Шумайлов А.С., Гумеров А.Г., Молдаванов О.И. Диагностика магистральных трубопроводов. М.: Недра, 1992. - 220 с.

38. Гриб В.В. Диагностика технического состояния оборудования нефтегазохимических производств: Справочное и методическое пособие. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2002. 268 с.

39. ГОСТ 18353-79 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.

40. ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества.

41. Технические средства диагностирования: Справочник / Под ред. В.В. Клюева. — М.: Машиностроение, 1989. — 672 с.

42. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, В.Н. Филинов и др.; Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1995.-488 с.

43. Круглова Е.В., Князюк JI.B. Определение размеров дефектов сварных соединений по сканированным рентгеновским снимкам // Дефектоскопия. — 2004.-№1.-с. 71-75.

44. Круглова Е.В., Князюк JI.B., Кортов B.C. Определение размеров непровара по сечению сварного шва при радиографическом контроле // Дефектоскопия. 2005. - №4. - с. 63-69.

45. Алешин Н.П., Лупачев В.Г. Ультразвуковая дефектоскопия: Справочное пособие. — Минск: Вышэйшая школа, 1987. 271 с.

46. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 6: В 3 кн. Кн. 1: В.В. Клюев, В.Ф. Мужицкий, Э.С. Горкунов, В.Е. Щербинин. Магнитные методы контроля. — М.: Машиностроение, 2006. — 848 с.

47. Халилеев П.А., Патраманский Б.В., Лоскутов В.Е., Корзунин Г.С., Щербинин В.Е. Выявляемость дефектов в трубопроводах из различных марок стали в зависимости от их конфигурации // Дефектоскопия. 2000. - №8. — с. 22-33.

48. Халилеев П.А., Патраманский Б.В., Лоскутов В.Е., Зенин Е.А., Корзунин Г.С. О современном состоянии контроля надежности магистральных трубопроводов // Дефектоскопия. — 2000. №1. — с. 3-17.

49. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 2: В 2 кн. Кн. 2: Ю.К. Федосенко, В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский, Ю.Я.

50. Останин. Вихретоковый контроль. М.: Машиностроение, 2006. — 688 с.

51. Бизюлев А.Н., Мужицкий В.Ф., Загидулин Р.В., Ефимов А.Г., Сысоев A.M. Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП и методы обработки измеренного сигнала от дефекта // Дефектоскопия. — 2004. №5. - с. 85-91.

52. Петушков С.М. О повышении производительности вихретокового контроля // В мире неразрушающего контроля. 2006. - №1 (31). - с. 54-56.

53. Коновалов Н.Н. Нормирование дефектов и достоверность неразрушающего контроля сварных соединений. — М.: ФГУП НТЦ «Промышленная безопасность», 2004. -132 с.

54. Бадалян В.Г. Погрешность измерения дефектов с использованием систем с когерентной обработкой данных // Дефектоскопия. — 2003. №3. - с. 12-23.

55. Козин А.Н., Давыдов Е.А. Сопоставление результатов ультразвукового контроля сварных швов магистральных трубопроводов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2001. - №2. — с. 39-42.

56. Гиллер Г.А., Могильнер Л.Ю. Ультразвуковой контррль сварных соединений трубопроводов. Новые технологии и приборы // Дефектоскопия. 2000. -№1.-с. 83-88.

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

58. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 7: В 2 кн. Кн. 1: В.И. Иванов, И.Э. Власов. Метод акустической эмиссии. М.: Машиностроение, 2005. - 829 с.

59. Терентьев Д.А., Алякритский А.Л., Ростовцев М.Ю. Автоматическое определение координат преобразователей на объекте при акустико-эмиссионном контроле //Контроль. Диагностика. — 2007. №1. — с. 31-34.

60. Бондаренко А.Н. Локализация сигналов акустической эмиссии с использованием метода Монте-Карло // Контроль. Диагностика. — 2004. №9. — с. 1418.

61. Муравьев В.В., Муравьев М.В., Бехер С.А. Применение новой методики обработки сигналов АЭ для повышения точности локализации дефектов //

62. Дефектоскопия. — 2002. №8. — с. 53-65.

63. ПБ 03-593-03 Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов. — СПб.: Издательство ДЕАН, 2004. 64 с.

64. Черняев В.Д., Черняев К.В., Березин B.JI. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов. М.: Недра, 1997. - 517 с.

65. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. М.: Изд-во стандартов, 1976.-276 с.

66. Дробот Ю.Б., Лазарев A.M. Неразрушающий контроль усталостных трещин акустико-эмиссионным методом. -М.: Изд-во стандартов, 1987. — 128 с.

67. Акустическая диагностика и контроль на предприятиях топливно-энергетического комплекса / В.М. Баранов, А.И. Гриценко, A.M. Карасевич и др. -М.: Наука, 1998. 304 с.

68. Баранов В.М. Акустические измерения в ядерной энергетике. М.: Энерго-атомиздат, 1990. — 320 с.

69. Кузнецов Н.С. Теория и практика неразрушающего контроля изделий с помощью акустической эмиссии. — М.: Машиностроение, 1998. 96 с.

70. РД 03-299-99 Требования к акустико-эмиссионной аппаратуре, используемой для контроля опасных производственных объектов. — М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2001. — 22 с.

71. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1975. - 576 с.

72. Баранов В.М., Грязев А.П. Звуковое излучение при расширении сферической полости в изотропной упругой среде // Дефектоскопия. — 1979. №11. -с. 28-34.

73. Jaffrey D. Sources of acoustic emission in metals a review // Non. Destruct. Test. - 1979. - v.16, №4, pp. 9-18; №5, pp. 9-17.

74. Грин P.E. Характеристика источников АЭ для оценки прочности конструкций // АЭ в диагностике предразрушающего состояния и прогнозирования разрушения сварных конструкций: Доклады I Международной школы стран-членов СЭВ. М., 1986. - с. 26-36.

75. Маслов JI.A, Шигрин Б.Н. Общие принципы действия трещины как излучателя упругих волн и связь ее параметров с характеристиками сигналов АЭ // Дефектоскопия. — 1977. №1. - с. 103-112.

76. Иванов В.И. О возможных формах сигналов акустической эмиссии // Дефектоскопия. 1979. - №5. с. 93-101.

77. Семашко Н.А., Шпорт В.И., Марьин Б.Н. и др. Акустическая эмиссия в экспериментальном материаловедении. — М.: Машиностроение, 2002. — 240 с.

78. Колтунов М.А., Кравчук А.С., Майборода В.П. Прикладная механика деформируемого твердого тела. — М.: Высшая школа, 1983. 349 с.

79. Гурский Д.А. Вычисления в MathCAD. — Мн.: Новое знание, 2003. — 814 с.

80. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. — М.: Мирэ 1975.-543 с.

81. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов: Пер. с англ. М.: Мир, 1979.-392 с.

82. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. М.: Едиториал УРСС, 2003. - 272 с.

83. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: Справ, пособие. М.: Машиностроение, 2004. — 512 с.

84. СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения. Основания и грунты. М.: ЦИТГ1 Госстроя СССР, 1988. - 88 с.

85. Система акустико-эмиссионная «Малахит АС-12А». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. AM 100.9805.00.000 ТО. М.: ЗАО «НПФ «Диатон», - 38 с.

86. Казаков О.Н., Сайфутдинов М.И., Стрижков С.А., Шемякин В.В. Эффективность применения метода акустической эмиссии при диагностике магистральных нефтепроводов // Безопасность труда в промышленности. — 2000.- №4. с. 25-27.

87. AECAL-2 System Calibrator. Technical Manual. Physical Acoustics Corporation: Princeton NJ, USA. - 12 p.

88. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений.- Л.: Энергоатомиздат, 1985. 248 с.

89. Власов И.Э., Иванов В.И., Мисейко А.Н. Особенности акустикоэмиссионного контроля магистральных и технологических трубопроводов // Тезисы докладов 3-й Международной конференции «Диагностика трубопроводов». -М., 2001. — с. 213.

90. Поллард Дж. Справочник по вычислительным методам статистики. — М.: Финансы и статистика, 1982. — 344 с.

91. INA128. Precision, Low Power Instrumentation Amplifier: Description — http://www.burr-brown.com.

92. LMH6503. Wideband, Low Power, Linear Variable Gain Amplifier: Description- http://www.national.com.

93. LTC1562. Very Low Noise, Low Distortion Active RC Quad Universal Filter: Description http://www.linear.com.

94. AD7484. 3 MSPS, 14-Bit SAR ADC: Description http://www.analog.com.

95. AT91SAM7SE512. Product Description http://www.atmel.com.

96. MT48LC8M16A2. Synchronous DRAM: Description. http://www.micron.com.

97. DM9000. ISA to Ethernet MAC Controller with Integrated 10/100 PHY: Description http://www.davicom.org.

98. Si3400, Si3401. Fully-Integrated 802.3-Compliant PD Interface and Switching Regulator: Description http://www.siliconlabs.com.

99. LM1117/LM1117I. 800 mA Low-Dropout Linear Regulator: Description -http://www.national.com.

100. LM2733. 0.6/1.6 MHz Boost Converters With 20V Internal FET Switch in SOT-23: Description — http://www.national.com.

101. OPA277, OPA2277, OPA4277. High Precision, Operational Amplifiers: Description — http://www.burr-brown.com.

102. Енохович A.C. Справочник по физике и технике. — M.: Просвещение, 1989.- 480 с.