01356670 Дар Академперіодики

ПЕРЕДМОВА....5
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ І СКОРОЧЕНЬ....9
РОЗДІЛ 1. ЕЛЕКТРИЧНІ СТРУМИ. ПРОБЛЕМИ ЇХ МІРЯННЯ .....11
1.1. Розвиток вчення про електричні струми .....11
1.1.1. Електричні струми у природі, науці та техніці ....11
1.1.2. Прояви електричного струму....12
1.1.3. Етапи розвитку вчення про електричний струм ....13
1.2. Основи міряння струмів.....16
1.2.1. Кількісні показники. Сила та густина струму.....16
1.2.2. Класифікація методів і приладів міряння струмів ....17
1.2.3. Міряння струмів без розриву кола .....19
1.3. Аналіз'методів міряння струмів.... 21
1.3.1. Особливості міряння струмів у ПТ.....21
1.3.2. Контактні міряння струму в ПТ....22
1.3.3. Аналіз методів міряння струмів ПТ без розриву кола ......24
РОЗДІЛ 2 ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРОМАГНЕТНОГО ПОЛЯ ПІДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДУ ..... 28
2.1. Електродинамічна модель трубопроводу з ізоляційним покриттям в електропровідному середовищі .....28
2.1.1. Рівняння ЕМ поля багатошарового циліндра ....28
2.1.2. Ізольована труба в електропровідному середовищі .....30
2.1.3. ЕМ поле струму трубопроводу .....34
2.1.4. Рівняння поля паралельних ізольованих трубопроводів.... 36
2.1.5. ЕМ поле підземного трубопроводу ....40
2.1.6. Сталевий трубопровід у магнетному полі Землі.... 42
2.1.7 Математичні моделі ЕМ поля підземного трубопроводу ....43
2.2.Ін формативні ознаки магнетного поля струмів ..... 49
2.2.1. Просторові характеристики поля лінійного струму...49
2.2.2. Характеристики магнетного поля паралельних трубопроводів....51
2.2.3. Інформативність заникання струму ПТ.... 57
2.3. Аномалії розподілу ЕМ поля ПТ....60
2.3.1. Рівняння ЕМ поля трубопроводу з дефектом ізоляції .......60
2.3.2. Розподіл електричного і магнетного полів струму витікання .....69
2.3.3. Магнетне поле біля повороту та розгалуження струмопроводу.... 75
РОЗДІЛ З СПОСОБИ БЕЗКОНТАКТНИХ МІРЯНЬ СТРУМІВ .....78
3.1. Безконтактні міряння струму захованого провідника ....78
3.1.1. Визначення розміщення струмопроводу ....78
3.1.2. Визначення струму способом переміщень магнетосприймача ....81
3.1.3. БМС за фіксованого розміщення магнетосприймачів .... 82
3.2. Розв’язування оберненої задачі безконтактного міряння прямолінійного струму ...86
3.2.1. Варіанти розміщення точок спостереження ....90
3.2.2. Критерії вибору довжини бази ...92
3.2.3. Визначення координат ПТ .....93
3.2.4. Міряння компонент поля ....94
3.2.5. Визначення сили струму та глибини залягання труби....96
3.2.6. Внутрішній контроль похибок БМС ....97
3.2.7. Визначення струму та координат трубопроводу за модулями магнетного поля в трьох точках ....98
3.3. Безконтактні міряння струму витікання на ділянці ПТ....98
3.3.1. Метод градієнтних мірянь струму витікання з ПТ ....98
3.3.2. Аналіз алгоритмів БМС витікання з ПТ....101
3.4. Безконтактні міряння струму з корекцією відстані ....103
3.4.1. Фізичні засади методу ...103
3.4.2. Азимутальне розміщення бази, паралаксний метод .....104
3.4.3. Міряння струму з корекцією рельєфної похибки ..... 104
3.5. Визначення координат і струмів паралельних комунікацій....108
3.5.1. Синфазні струми .....109
3.5.2. Протифазні струми ....110
3.5.3. Процедура визначення паралельних струмів.....111
3.6. Методи безконтактних мірянь постійного струму ПТ ....112
3.6.1. Лінійний струм у постійному магнетному полі Землі ...112
3.6.2. Міряннях постійного струму ПТ....113
3.7. Циклічний метод БМС ПТ ....114
3.7.1. Аналіз способів визначення розміщення ПТ ....114
3.7.2. Циклічний спосіб визначення координат ПТ.... 116
3.7.3. Координати колової траєкторії точки спостереження....120
3.7.4. Компоненти магнетного поля струму на траєкторії спостереження ... 121
3.7.5. Визначення місця ПТ і струму за магнетним полем на траєкторії спостереження ....127
3.8. Визначення напряму струму, що пульсує, за гармоніками....128
3.9. Класифікація способів і пристроїв БМС ПТ ....133
РОЗДІЛ 4 АПАРАТУРА ДЛЯ БЕЗКОНТАКТНИХ МІРЯНЬ СТРУМУ В ПІДЗЕМНИХ ТРУБОПРОВОДАХ .... 137
4.1. Основні вимоги до приладів безконтактних мірянь електричного струму в підземних трубопроводах...137
4.2. Апаратура БІТ-3 для обстежень ПТ....139
4.2.1. Опис апаратури ....139
4.2.2. Результати натурних випробувань БІТ-3, їх опрацювання і аналіз ...141
4.3. Паралаксні та градієнтні БМС ......145
4.4. Аппаратура БІТ-КВП ....151
4.5. Метрологічні дослідження апаратури БМС .....155
4.5.1. Метрологічні характеристики БІТ-КВП ....155
4.5.2. Експериментальні дослідження апаратури БІТ-КВП ....155
4.5.3. Визначення основних похибок міряння струму та відстані від антени до осі трубопроводу ....156
4.5.4. Визначення додаткових похибок міряння струму БІТ-КВП ....158
4.5.5. Визначення рабочої частоти апаратури БІТ-КВП ...158
4.5.6. Визначення коефіцієнта послаблення завад промислової частоти .. ...159
4.5.7. Визначення найбільшої споживаної потужності БИТ-КВП ....159
4.5.8. Похибка міряння струму від впливу паралельного струмопроводу.....159
4.6. Комп’ютерне опрацювання результатів БМС ....160
4.6.1. Будова цифрової частини БІТ-КВП .... 160
4.6.2. Безконтактні міряння струму із записом у пам’ять ....162
4.6.3. Виведення та комп’ютерне опрацювання даних БМС ...162
РОЗДІЛ 5 ЕЛЕКТРОМАГНЕТНИЙ МЕТОД І ЗАСОБИ МОНІТОРИНГУ ТРУБОПРОВОДІВ ....167
5.1. Електромагнетне поле на трасах трубопроводів. Методологічні аспекти ...167
5.1.1. Природні поля .....168
5.1.2. Промислові джерела ....170
5.1.3. Радіохвильові поля ...171
5.1.4. Технологічні джерела ЕМ поля ......171
5.2. Електричні струми підземних трубопроводів ...172
5.2.1. Характеристика електричних струмів у трубопроводах ....172
5.2.2. Гармонічний аналіз струму катодного захисту ПТ .....173
5.3. Засоби безконтактного визначення параметрів захисту від корозії підземних споруд ....174
5.3.1. Пристрої для визначення розміщення трубопроводів ...176
5.3.2. Безконтактні мірячі струмів .... 178
РОЗДІЛ 6 ІНФОРМАЦІЙНО-МІРЯЛЬНА СИСТЕМА
ДІАГНОСТИЧНИХ ОБСТЕЖЕНЬ ПРОТИКОРОЗІЙНОГО ЗАХИСТУ ПІДЗЕМНИХ ТРУБОПРОВОДІВ ...180
6.1. Визначення розподілу струму катодного захисту підземних трубопроводів....181
6.1.1. Безконтактні міряння струмів ....182
6.1.2. Струм, що пульсує ...182
6.1.3. Заникання постійного струму....182
6.1.4. Розподіл струму між гілками трубопроводів ...183
6.1.5. Розподіл густини струму катодного захисту вздовж трубопроводу .. ...185
6.2. Обстеження протикорозійного захисту підземних трубопроводів електромагнетним методом .... 187
6.2.1. Інтегральні оцінки захисних покритів на різних гілках ПТ ....188
6.2.2. Диференційні оцінки та виявлення місць пошкоджень ізоляції ПТ ...188
6.2.3. Виявлення незадовільної ізоляції ....189
6.2.4. Визначення розподілу перехідного опору....190
6.2.5. Додаткові міряння напруг...190
6.2.6. Визначення складових перехідного опору .....191
РОЗДІЛ 7 БЕЗКОНТАКТНІ МІРЯННЯ СТРУМУ В СИСТЕМІ ДІАГНОСТИЧНИХ ОБСТЕЖЕНЬ ПІДЗЕМНИХ ТРУБОПРОВОДІВ ....193
7.1. Приклади використання апаратури БІТ-КВП ....193
7.1.1. Обстеження трубопроводу на переході під дорогою.....194
7.1.2. Обстеження паралельних трубопроводів ......196
7.1.3. Визначення розподілу струму УКЗ між плечами та гілками ПТ .... 197
7.1.4. Порівняльні випробування ...199
7.2. Інформаційна технологія БМС обстежень трубопроводів ..... 202
7.3. Система комплексних обстежень протикорозійного захисту ПТ. Визначення розподілів параметрів ПКЗ ПТ за БМС ....203
7.4. Системи обстежень і моніторингу магістральних трубопроводів..... 210
ВИСНОВКИ ..... 212
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ..... 215

Подано результати теоретичних і експериментальних досліджень та науково-технічних розробок нових методів і приладів безконтактних мірянь струмів (БМС) для діагностичних обстежень підземних трубопроводів (ПТ). Викладено основні етапи розвиту методів міряння струмів, теорію електро-магнетного поля ПТ, його інформативні ознаки. Описано способи та пристрої БМС, метод і засоби моніторингу та нову технологію діагностичних обстежень стану протикорозійного захисту ПТ за БМС. Наведено результати натурних випробувань і їх практичного використання на трасах магістральних трубопроводів газу, нафти, води і трубопровідних мереж на вулицях міст і території підприємств.
Для науковців, фахівців, аспірантів і студентів, які працюють у галузях інформаційно-міряльних систем, електродинаміки, неруйнівного контролю та технічної діагностики, протикорозійного захисту, експлуатації та обстежень ПТ.