Unsere Inspektionstechnik und das System sind durch den

UnsereInspektionstechnikunddasSystemsinddurchdenTÜVSüdzertifiziert
Electromagnetic Pipeline Testing GmbH
DIRECT LINE: + 49 (0) 40 3571811 2
Große Bleichen 12/14
MAIL: [email protected]
20354 Hamburg, Germany
WEB: www.empit.com
Vat.-No.: DE301505875
TAX-No.:
22/294/17084
Trade Register: HRB 135628
01 // Die Technik
In der heutigen Zeit spielt die Sicherheit von erdverlegten
Rohrleitungen die elementare Rolle für Leitungsbetreiber
weltweit. Wie kann jedoch die Sicherheit von Leitungen gewährleitest werden, wenn keine Inspektion durch In-Line Inspection Tools, wie beispielsweise einen Molch möglich ist?
(2) Das Data Collector Module
Die Erfassung und Speicherung der Magnetfelddaten erfolgt
während der Inspektion im Data Collector Module (DCM),
das mit dem Sensor-Array über ein Kabel verbunden ist.
Zudem werden Leitungsdaten der aktuellen Messposition,
wie die Überdeckung und die Position der Leitung über dem
SA, angezeigt.
Die EMPIT GmbH bietet hierfür eine einzigartige, vom TÜV
Süd zertifizierte Lösung, welche die Inspektion von nichtmolchbaren Rohrleitungen problemlos ermöglicht. Die Inspektionstechnik, die den Namen „Above-Ground Inspection Technique“, bzw. AGIT trägt, misst das Magnetfeld der
Rohrleitung und ist so in der Lage Defektstellen in der Rohrwandung zu detektieren.
Die Vorteile von AGIT auf einen Blick:
(1) Es wird kein direkter Zugang zur Rohrleitung benötigt
(2) Die Inspektion erfordert keine vorbereitenden Maßnahmen
an der Leitung
(3) Zu jedem Zeitpunkt der Inspektion bleibt der Betriebsmodus der Leitung unbeeinträchtigt
(4) Detektion von Defektstellen in der inneren und äußeren
Rohrwandung
(5) Detektion von Defekttypen, unabhängig von der Ursache
(z.B. Fabrikfehler, Beulen, Dellen und Korrosionsschäden)
(6) Detektion von Defektstellen in der Isolation
(7) Defekt-Größenbestimmung durch Auflösungsgrenzen
(9) Weltweite Referenzen, sicher und kosteneffizient
WeitereinbegriffeneVorteile:
(1) Erstellung eines Überdeckungsprofils (Toleranz ≤ 20 mm)
(2) Genaue Lokalisation der Leitung (Toleranz ± 20 mm)
(3) Begutachtung der Leitungsschneise (ROW)
Data Collector Module (links) und Sensor Array (rechts)
TechnischeSpezifikationen
Das System und die Inspektionstechnik sind durch den TÜV
Süd in ihren Eigenschaften und in ihrer Leistung zertifiziert
worden. Die Detektionswahrscheinlichkeit für Referenzdefekte innerhalb der Auflösungsgrenzen beträgt mindestens
96%. Laut TÜV Süd Zertifikat werden Defekte ab einem
Wandabtrag von 20% von AGIT erkannt. In der Vergangenheit sind jedoch auch Defekte mit einem Wandabtrag < 15%
detektiert worden.
TechnischeSpezifikationdurchdenTÜVSüd:
Rohrdurchmesser:
Wanddicke :
3” bis 42”
bis zu 10 mm
1
Rohrtiefe (Überdeckung)2:
bis zu 2 m
Inspektionsstromstärke:
02 // Das System
Aufzeichnung des
Inspektionsstroms:
Das EMPIT-Messsystem besteht aus zwei Komponenten:
Tagesleistung :
(1) Das Sensor Array
Das Sensor Array (SA) ist mit 4 Sensorenzeilen bestückt, jede
Zeile hält 6 Sensoren. Entsprechend messen insgesamt 24
Sensoren die horizontale Komponente des Magnetfeldes der
Leitung. Die Anordung der Sensoren erlaubt eine nahtlose
und hochpräzise Aufnahme der Magnetfelddaten, so dass in
der Vergangenheit teilweise Defekte mit einem Metallverlust
< 15% detektiert werden konnten.
02
© Electromagnatic Pipeline Testing GmbH, 2017
16Aeff
Zur Lokalisierung
von Isolationsdefekten
Maximal kontaktierbare Rohrlänge:
3
Genauigkeit EMPIT
Überdeckungsangabe:
1
2
3
4
Die Inspektion von Wanddicken > 10 mm ist möglich
Die Inspektion von Rohr tiefen > 2 m ist möglich
Abhängig von der Geländebeschaf fenheit
Die Inspektion von spiralgeschweißten Leitungen ist möglich
1.000 m
750 m
≤ 20 mm
Detektion von Rohrwandungsdefekten
Die Ausmaße eines Defektes in der inneren oder äußeren
Rohrwandung werden durch unterschiedliche Auflösungsgrenzen definiert und stehen in Abhängigkeit zur Rohrtiefe
(DOC):
DetectionLevel1(DOC≤1,5m)- Der Referenzdefekt wird
durch einen Wandabtrag > 50% und die Abmessungen 50mm
x 50mm definiert. Die Detektionswahrscheinlichkeit für einen
solchen Defekt beträgt mindestens 96%.
DetectionbelowLevel1(DOC≤1,5m)-wird genutzt, wenn
der Defekt in der Rohrwandung mindestens in einer Koordinate kleiner als der Referenzdefekt in diesem Level ist. Die minimale, zertifizierte Detektion von Defekten in der Rohrwandung
beginnt bei einem Wandabtrag von 20%. Dieser Wert ist unabhängig von der Wanddicke der Rohrleitung.
Beispieldefekt “Detection Level 1”
(56mm x 48mm x 52% Wandabtrag)
Detection Level 2 (DOC1,5m-2m)– Der Referenzdefekt
wird durch einen Wandabtrag > 50% und die Abmessungen
150mm x 150mm definiert. Die Detektionswahrscheinlichkeit
für einen solchen Defekt beträgt mindestens 96%.
DetectionbelowLevel2(DOC1,5m-2m) - wird genutzt,
wenn der Defekt in der Rohrwandung mindestens in einer Koordinate kleiner als der Referenzdefekt in diesem Level ist.
Detektion von Isolationsdefekten
Beispieldefekt “Detection below Level 1”
Neben den Magnetfelddaten analysiert AGIT die Intensität des
Inspektionsstromes. An Stellen mit fehlerhafter Ummantelung
der Rohrleitung fließt ein kleiner Teil des Inspektionsstromes in
das umliegende Erdreich. Durch die Analyse der Stromkurven
kann ein Stromverlust festgestellt werden. An einer Defektstelle lässt die Analyse der Stromintensität eine Annahme zwischen Innen- oder Außendefekten zu. Bei Änderung der Stromintensität und einem Defekt an gleicher Position liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Außendefekt vor.
Darüber hinaus können mit diesem Verfahren auch Isolationsdefekte erkannt werden. Die Veränderungen des Inspektionsstromes lassen auf einen Isololationsdefekt schließen, wenn
die Stromänderung auf einer Länge - nicht kürzer als 1,5 m auftritt und nicht niedriger als ein bestimmter Grenzwert, z.B.
0,3 %/m, ist. Dieser Grenzwert ist abhängig vom Rohrdurchmesser.
03
© Electromagnatic Pipeline Testing GmbH, 2017
(13mm x 5mm x 26% Wandabtrag)
Beispiel eines Isolationsdefekts
03 // Inspektion
Die untenstehende Abbildung zeigt den schematischen Aufbau des AGIT Systems während einer Inspektion. Das Magnetfeld wird durch einen Inspektionsstrom erzeugt, welcher an
geeigneten Stellen in die Leitung eingespeist wird. Dieses geschieht an Kathodenschutzpunkte, Teilstücke die überirdisch
liegen (z.B. Ventile) oder Kopflöcher. Die beiden Kontaktpunkte sollten nicht weiter als 1000 m voneinander entfernt sein.
Veränderungen der Bodenbeschaffenheit (Moorgebiet, Sandboden etc.) spielen für die Magnetfelddatenqualität keine Rolle. Der Inspektionsstrom wird durch eine Stromquelle erzeugt,
welche sich im Fahrzeug befindet. Nachdem der Vorabcheck
durchgeführt wurde, beginnt die AGIT Inspektion, einer der
Kontaktpunkte ist der Startpunkt.
Das auf dem DCM installierte Messprogramm zeigt grafisch
auf dem Monitor die exakte Lage der Rohrleitung unterhalb
des Sensor Arrays. Zudem werden auf dem Display die Tiefe
der Rohrleitung an der aktuellen Position sowie die Stärke des
Inspektionsstroms angezeigt. Die Anordnung der Sensoren
und die meterweise Messung des Magnetfeldes dienen dazu,
die Magnetfelddaten nahtlos im Abstand von 0,25 m aufzunehmen. Eine Messung des Magnetfeldes dauert ca. 9 s. Die
gesamte Strecke zwischen den beiden Kontaktstellen wird auf
diese Weise mit dem Inspektionssystem abgegangen und ermöglicht eine durchschnittliche Tagesleistung von 750 m.
Schematischer Aufbau des AGIT Systems
04
© Electromagnatic Pipeline Testing GmbH, 2017
Stromgenerator (links) und Stromquelle (rechts)
Kontaktierung der Leitung durch KKS-Pfosten
Die untenstehende Abbildung zeigt eine exemplarische grafische Analyse. Für die Kennzeichnung in der Grafik werden die
folgenden Farben verwendet:
04 // Auswertung
Nach der Erfassung der Rohdaten sind die folgenden Schritte der Nachbearbeitung notwendig:
Der erste Schritt der Nachbearbeitung ist die Reduktion von
externen Einflüssen auf die Magnetfelddaten. Externe Einflüsse können durch magnetische Störungen aus der Umwelt, von
Stromkabeln oder großen Metallobjekten - die direkt an der
Pipeline liegen - ausgehen.
Inspizierter Bereich Level 2
(3) Rot
Defekt „Detection Level 1”
Defekt „Detection below Level 2”
(5)Blau
Isolationsdefekt
(6) Weiß
Nicht inspizierter Bereich
Ergebnisse0m-100m
(1) 42.6 m
Defekt „Detection below Level 1”
(2) 89.4 m
Defekt „Level 1”
(3) 88.4 m – 91 m
Isolationsdefekt0,3%/m
Metal Part
98.8
Girth Weld
79.9
88,4 -91 current leakage 0,3%/m
89.4 Detection level 1
90,1 Girth Weld
Girth Weld
69.2
Metal Part
56.2
Metal Part
37.1
Girth Weld
Girth Weld
28.6
50.0
Metal Part
Metal Part
Girth Weld
17.8
19.0
19.6
Detection below level 1
Girth Weld
Metal Part
0,8 m
10.8
12.1
Start at valve station
Bend 90° to the left
0
2-5
Pos. [m] Remarks:
Minimum Coverage:
(2) Hellgrün
Colour Legend
Detection Area
Detection below detection level
Inspected Area, Level 1
Inspected Area, Level 2
Inspected Area with pipe depth > 2m
Detection Current Leakage
100 m
42,6
Graphical Analysis Pipeline: DN100
0m -
Inspizierter Bereich Level 1
(4) Orange
Im zweiten Schritt werden die nachbearbeiteten Inspektionsdaten ausgewertet. Für die Auswertung werden speziell entwickelte Programme eingesetzt. Die Magnetfelddaten werden
mit Einsatz von DMF-Verfahren nachbearbeitet. DMF steht für
die Differential Magnetic Field Analyse. Unser Kunde erhält für
jeden 100 m Abschnitt der gemessenen Strecke eine grafische
Analyse, die unter anderem Leitungsmerkmale wie Defektstellen in der Rohrwandung, Isolationsdefekte, Schweißnähte und
die Rohrtiefe zeigen kann.
4.2.4
(1) Dunkelgrün
Position [m]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
Coverage [m]
Bemerkungen: Neben dem Rohrwandungsdefekten erhält der Kunde weitere Informationen zur Rohrleitung, z.B. Koordinaten von Schweißnähten
und Metallteilen: Als Metallteile werden naheliegend begrabene oder in der Rohrleitung eingebaute metallische Gegenstände wie z.B. kreuzende
Leitungen, Ventile, aber auch Metallschrott gezeichnet. Die Magnetfeldanalyse erlaubt hierbei nur Annahmen, aber keine eindeutige Identifikation
eines Metallobjektes.
Final Report 1012
05
© Electromagnatic Pipeline Testing GmbH, 2017
Messung der Rohrtiefe (DOC)
Das AGIT System misst die Rohrtiefe für die gesamte Länge
der Inspektion für jeden Meter. Die von TÜV Süd zertifizierte
Messung der Rohrtiefe wird mir einer Toleranz ≤ 20mm angegeben. Teil der grafischen Analyse ist ein Überdeckunsprofil
der Messstrecke. Aus diesem kann die Rohrtiefe meterweise
entnommen werden. Im Abschlussbericht werden nur Rohrtiefen, die geringer als 0,8 m sind, angegeben.
Begutachtung der Leitungsschneise
Dadurch, dass das AGIT System die Leitung von der Erdoberfläche aus inspiziert, ist es im Gegensatz zu ILI Tools möglich
die Konditionen der Leitungsschneise zu begutachten. Hierbei erhält unser Kunde einen Fotoreport. Dieser zeigt auf, welche Objekte sich direkt oder in unmittelbarer Nähe der Leitung
befinden. Objekte können beispielsweise Bäume oder Zäune
sein, die die Sicherheit der Pipeline gefährden.
EMPIT-Crew während der Inspektion
Geographische Leitungslokalisation
Ein konventionell genutzter Pipefinder lokalisiert die Leitung
mit 2 Sensoren. Die 24 AGIT Sensoren können neben der
Messung der Magnetfelddaten auch die exakte Position der
Leitung bestimmen. Im Gegensatz zu Pipefindern macht die
12-fache Anzahl an Sensoren des SA die Bestimmung der Leitungsposition mit einer Toleranz von 20 mm möglich.
Abschlussbericht
Fotoreport / Begutachtung der Leitungsschneise
Neben der grafischen Analyse, dem Überdeckungsprofil und
den Stromkurven vom gemessenen Inspektionsstrom, erhält
unser Kunde für jeden Auftrag einen Abschlussbericht.
Im Abschlussbericht sind alle wichtigen Leitungsinformationen und Leitungsmerkmale sowie Informationen über Defektstellen und Stromleckagen zusammengefasst. Dieser bildet
die Grundlage für unsere Kunden, um spätere Folgehandlungen bestimmen zu können.
Ausgrabungen
EMPIT bietet den Service an, bei der Lokalisation der Defektstellen zu assistieren. Die Koordinaten der angegebenen Defektstellen bzw. Stromleckagen sind mit einer Toleranz ±1,5 m
zu betrachten.
Ausgrabung von Defekt in der Rohrwandung und Isolationsdefekt
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© Electromagnatic Pipeline Testing GmbH, 2017

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