لعب نقل الأنابيب الفولاذية، كوسيلة نقل خاصة فعّالة، دورًا متزايد الأهمية في مجال نقل النفط والغاز. تُبنى حاليًا خطوط أنابيب النقل المحلية كبيرة القطر بشكل رئيسي باستخدام أنابيب فولاذية ملحومة حلزونيًا. ولضمان تشغيل موثوق لخط الأنابيب، يجب ضمان جودة الأنابيب الفولاذية الحلزونية المستخدمة بشكل صارم. لذلك، أصبح البحث عن نظام فعال للكشف التلقائي عن العيوب بالموجات فوق الصوتية عبر الإنترنت واعتماده خيارًا لا غنى عنه لمصنعي الأنابيب الفولاذية. بالمقارنة مع الدول الأجنبية، يُعد مستوى معدات الاختبار في بلدي متأخرًا نسبيًا. يتم الكشف عن لحامات الأنابيب الفولاذية بشكل أساسي باستخدام معدات يدوية أو شبه آلية. ونظرًا لانخفاض كفاءة الكشف، فإنه عادةً ما يكون من الممكن إجراء فحوصات عشوائية فقط، ومن المستحيل الكشف الكامل عن العيوب المحتملة في كل أنبوب فولاذي. في أنشطة المناقصات الدولية، يُطلب من مصنعي الأنابيب الفولاذية المشاركين في المناقصات عادةً اتخاذ إجراءات كشف كاملة نسبيًا. رغم أن بعض الشركات أنفقت مبالغ طائلة لاستيراد بعض معدات الكشف الآلي من الخارج، إلا أن محدودية الإنتاج المحلي وظروف الاختبار الداعمة، غالبًا ما لا يكون تأثير استخدامها مثاليًا، مما يؤدي إلى تعطل العديد من المعدات المستوردة، مما يُهدر الكثير من الأموال. وقد حدّ الوضع الحالي بشكل كبير من القدرة التنافسية الدولية لمُصنّعي أنابيب الصلب المحليين.
أنبوب الفولاذ الحلزوني هو نوع من الأنابيب الفولاذية يُستخدم بشكل رئيسي في نقل السوائل، نظرًا لتطور عملية تصنيعه وانخفاض تكلفته. في الوقت الحالي، يُستخدم التشكيل المستمر واللحام بالقوس المغمور على نطاق واسع في تصنيع أنابيب الفولاذ الحلزونية. هناك طريقتان للتشكيل: نوع الدعم الداخلي ونوع الدعم الخارجي. نظرًا لأن هاتين الطريقتين لا تعتمدان عادةً على تشكيل كافٍ، فإن الإجهاد المتبقي كبير بعد تصنيع أنبوب الفولاذ، مما يقلل من قدرته على تحمل الضغط. بعد التحليل النظري، وُضعت صيغة حساب الإجهاد المتبقي لأنبوب الفولاذ أثناء التشكيل غير الكافي، وقُيست قيمة الإجهاد المتبقي لأنبوب الفولاذ الحلزوني المُشكَّل بنوع الدعم الداخلي للتحقق من صحة صيغة حساب الإجهاد المتبقي الواردة في هذه الورقة، والتي لها دور توجيهي في تصنيع وتطبيق أنابيب الفولاذ الحلزونية.
لطالما كان الاختبار غير الإتلافي لحامات الأنابيب الفولاذية مشكلةً بالغة الأهمية يصعب حلها، وتحتاج إلى حلٍّ عاجل من قِبَل مختلف الشركات. ومن الضروري تطوير أجهزة كشف لحام آلية تناسب ظروف الإنتاج في بلدي. تُستخدم طرقٌ مختلفة بالموجات فوق الصوتية للكشف عن عيوب الأنابيب الفولاذية، وتتفاوت دقتها اختلافًا كبيرًا. ونظرًا لاختلاف الشكل الهندسي للحام وعدم اليقين الناتج عن عيوب التركيب المختلفة، فإن صعوبة الكشف الآلي عن عيوب الأنابيب الفولاذية بالموجات فوق الصوتية كبيرة نسبيًا، كما أن تأثير العوامل البشرية كبير. وقد أصبح تحسين فعالية وموثوقية نتائج الكشف عن العيوب محور تركيز الكشف الآلي عن عيوب الأنابيب الفولاذية بالموجات فوق الصوتية. بعد دراساتٍ وأبحاثٍ وسنواتٍ من الخبرة في مجال الكشف عن عيوب الأنابيب الفولاذية، طُوِّر نظام رقمي كامل للكشف عن عيوب الأنابيب الفولاذية بالموجات فوق الصوتية، يجمع بين نظام تتبع دقيق للمسبار، وتقنية حاسوب دقيق أحادي الشريحة، ووظائف معالجة إشارات حاسوبية في الحالة الحلزونية للأنابيب الفولاذية. وبالمقارنة مع أجهزة الكشف التقليدية عن العيوب، يتميز نظام الكشف الآلي الرقمي عن عيوب الأنابيب الفولاذية الحلزونية بالموجات فوق الصوتية عبر الإنترنت بالمزايا التالية:
(1) سرعة الكشف السريعة، والكشف التلقائي، والحساب، والتسجيل، وتعويض العمق التلقائي، وإعداد الحساسية التلقائي.
(2) دقة الكشف العالية، يقوم النظام بإجراء عمليات اكتساب البيانات عالية السرعة، والقياس، والحساب، والتمييز بين الإشارات التناظرية، ويمكن أن تكون دقة الكشف الخاصة به أعلى من نتائج الكشف الخاصة بالأدوات التقليدية.
(3) تسجيل وتسجيل الكشف، يمكن أن توفر أجهزة الكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية الرقمية سجلات الكشف حتى صور العيوب.
(4) موثوقية عالية واستقرار جيد، ويمكن جمع البيانات وتخزينها بشكل شامل وموضوعي، وإجراء معالجة في الوقت الحقيقي أو معالجة لاحقة على البيانات التي تم جمعها، وإجراء تحليل المجال الزمني أو مجال التردد أو الصورة على الإشارة، ويمكن أيضًا تصنيف جودة قطعة العمل من خلال التعرف على الأنماط، مما يقلل من تأثير العوامل البشرية ويحسن موثوقية واستقرار الاسترجاع.
(5) يتم استخدام مستشعر تتبع كاميرا CCD لتتبع اللحام، والذي يتميز بحساسية الكشف العالية، وعدم الخوف من الماء، وعدم الخوف من الغاز، والبساطة والموثوقية.
تُستخدم أنابيب الفولاذ الملحومة حلزونيًا على نطاق واسع في البتروكيماويات، وشبكات الأنابيب الحرارية، وهندسة إمدادات المياه والصرف الصحي في المناطق الحضرية، وخاصةً في نقل النفط والغاز الطبيعي لمسافات طويلة. وتُستخدم هذه الأنابيب بشكل شبه كامل في أنابيب حقول النفط والغاز، لما تتميز به من أمان ومتانة وكفاءة اقتصادية عالية. ولأن قطر أنابيب الفولاذ الملحومة حلزونيًا لا يقتصر عادةً على عرض الصفيحة، فيمكن تصنيعها من مواصفات متنوعة من الصفيحة.
وقت النشر: ١١ أبريل ٢٠٢٥