طريقة إيدي الحالية للاختبار غير المدمر لخط اللحام في الأنابيب الملحومة حلزونياً

باعتبارها وسيلة نقل خاصة فعالة، لعبت خطوط الأنابيب دورًا متزايد الأهمية في مجالي نقل النفط والغاز الطبيعي. في الوقت الحاضر، تُبنى خطوط أنابيب النقل المحلية ذات الأقطار الكبيرة بشكل رئيسي باستخدام أنابيب فولاذية ملحومة حلزونيًا. ولضمان التشغيل الموثوق لخط أنابيب النقل، يجب مراعاة جودة...أنبوب فولاذي حلزونييجب ضمان الجودة بدقة. لذلك، أصبح البحث عن نظام فعال للكشف التلقائي عن العيوب بالموجات فوق الصوتية عبر الإنترنت واعتماده خيارًا لا مفر منه لمصنعي أنابيب الصلب. بالمقارنة مع الدول الأجنبية، فإن مستوى معدات الاختبار في بلدي متخلف نسبيًا، ويتم الكشف عن لحامات أنابيب الصلب يدويًا أو باستخدام معدات شبه آلية. نظرًا لانخفاض كفاءة الكشف بشكل كبير، لا يمكن عادةً استخدام سوى طريقة الفحص العشوائي، مما يجعل من المستحيل الكشف الكامل عن العيوب المحتملة في كل أنبوب صلب. في المناقصات الدولية، يُشترط عادةً على مصنعي أنابيب الصلب المشاركين امتلاك إجراءات اختبار شاملة نسبيًا. على الرغم من أن بعض الشركات أنفقت مبالغ طائلة لاستيراد بعض معدات الاختبار الآلية من الخارج، إلا أن محدودية الإنتاج المحلي وظروف دعم الاختبار تجعل استخدامها غير مُرضٍ في كثير من الأحيان، مما يؤدي إلى تعطل العديد من المعدات المستوردة وهدر الكثير من المال. هذا الوضع الحالي يُحدّ بشكل كبير من القدرة التنافسية الدولية لمصنعي أنابيب الصلب المحليين.

الأنابيب الفولاذية الحلزونية نوع من الأنابيب الفولاذية تُستخدم بشكل أساسي في خطوط أنابيب نقل السوائل نظرًا لعملية تصنيعها المتطورة وتكلفتها المنخفضة. حاليًا، تُستخدم طريقة التشكيل المستمر واللحام بالقوس المغمور بشكل عام لتصنيع هذه الأنابيب. توجد طريقتان للتشكيل: طريقة الدعم الداخلي وطريقة التشكيل الخارجي. ونظرًا لأن هاتين الطريقتين غير كافيتين في الغالب، ينتج عنهما إجهاد متبقٍ كبير بعد تصنيع الأنبوب الفولاذي، مما يقلل من قدرته على تحمل الضغط. بعد التحليل النظري، تم تقديم صيغة حساب الإجهاد المتبقي في الأنبوب الفولاذي أثناء التشكيل غير الكافي، وتم التحقق من صحة هذه الصيغة من خلال القياس الفعلي للإجهاد المتبقي في الأنبوب الفولاذي الحلزوني المُشكّل بالدعم الداخلي. لطالما شكّل تصنيع وتطبيق الاختبارات غير المتلفة للحامات في الأنابيب الفولاذية مشكلة هامة وعاجلة تواجه الشركات. لذا، من الضروري تطوير معدات اختبار لحام آلية تتناسب مع ظروف الإنتاج في بلدي. تعتمد طرق الكشف عن عيوب الأنابيب الفولاذية على الموجات فوق الصوتية المختلفة، وتتباين دقة هذه الطرق بشكل كبير. ونظرًا لاختلاف هندسة خرزة اللحام وعدم اليقين الناتج عن العيوب المركبة المتنوعة، يصعب أتمتة عملية الكشف عن عيوب الأنابيب الفولاذية بالموجات فوق الصوتية، كما أن تأثير العوامل البشرية كبير أيضًا. ولذا، أصبح تحسين دقة وموثوقية نتائج الكشف عن العيوب محورًا رئيسيًا في مجال الكشف التلقائي عن عيوب الأنابيب الفولاذية بالموجات فوق الصوتية. بعد البحث والتقصي، وبعد سنوات عديدة من الخبرة في مجال الكشف عن عيوب الأنابيب الفولاذية، قمنا بتطوير نظام رقمي متكامل للكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية، يجمع بين نظام تتبع دقيق للمجسات، وتقنية الشريحة الواحدة، ووظائف معالجة الإشارات الحاسوبية، وذلك أثناء عملية اللحام الحلزوني للأنابيب الفولاذية. وبالمقارنة مع أجهزة الكشف التقليدية عن العيوب، يتميز نظام الكشف التلقائي الرقمي عن العيوب بالموجات فوق الصوتية للأنابيب الفولاذية الحلزونية بالمزايا التالية: (1) سرعة الكشف العالية، حيث يمكنه الكشف والحساب والتسجيل تلقائيًا، بالإضافة إلى إجراء تعويض العمق وضبط الحساسية تلقائيًا. (2) يتميز النظام بدقة كشف عالية، حيث يقوم بجمع البيانات بسرعة فائقة، وقياسها، وحسابها، وتمييز الإشارات التناظرية، ما يجعل دقة كشفه أعلى من نتائج الكشف في الأجهزة التقليدية. (3) يوفر كاشف العيوب الرقمي بالموجات فوق الصوتية سجلات فحص لصور العيوب. (4) يتميز النظام بموثوقية واستقرار عالٍ، حيث يقوم بجمع البيانات وتخزينها بشكل شامل وموضوعي، وإجراء معالجة فورية أو لاحقة عليها. ويصنف النظام جودة قطعة العمل، ويقلل من تأثير العوامل البشرية، ويحسن موثوقية واستقرار عملية الاسترجاع. (5) يستخدم النظام مستشعر تتبع كاميرا CCD لتتبع خط اللحام، ويتميز بحساسية كشف عالية، ومقاومة للماء والغاز، وسهولة الاستخدام، والموثوقية.

تُستخدم الأنابيب الفولاذية الملحومة حلزونيًا على نطاق واسع في مشاريع البتروكيماويات، وشبكات خطوط الأنابيب الحرارية، ومشاريع إمداد المياه والصرف الصحي في المدن، وخاصةً في خطوط أنابيب النفط والغاز الطبيعي لمسافات طويلة. وتعتمد معظم شبكات خطوط أنابيب حقول النفط والغاز على الأنابيب الفولاذية الملحومة حلزونيًا، لما تتميز به من أمان عالٍ، ومتانة، وكفاءة اقتصادية. ونظرًا لأن قطر الأنبوب الفولاذي الملحوم حلزونيًا لا يتقيد عادةً بعرض الصفيحة، فإنه يُمكن تصنيعه من صفائح ذات مواصفات مختلفة.