El transporte por oleoducto, como medio de transporte especializado y eficiente, ha adquirido una importancia creciente en el sector del petróleo y el gas. Los oleoductos de gran diámetro en China se construyen principalmente con tuberías de acero soldadas en espiral. Para garantizar el funcionamiento fiable del oleoducto, es fundamental controlar rigurosamente la calidad de las tuberías de acero utilizadas. Por consiguiente, la investigación y la adopción de un sistema eficaz de detección automática de defectos por ultrasonidos en línea se han convertido en una opción indispensable para los fabricantes de tuberías de acero. En comparación con otros países, el nivel de los equipos de ensayo en China es relativamente bajo. La detección de soldaduras en tuberías de acero se realiza mediante equipos manuales o semiautomáticos. Debido a la baja eficiencia de detección, generalmente solo es posible realizar inspecciones puntuales, lo que impide detectar por completo los posibles defectos en cada tubería. En las licitaciones internacionales, se suele exigir a los fabricantes de tuberías de acero participantes que cuenten con medidas de detección relativamente completas. Si bien algunas empresas han invertido grandes sumas de dinero en la importación de equipos de detección automática, las limitaciones de la producción y las condiciones de ensayo nacionales hacen que su rendimiento no sea el óptimo, lo que provoca que muchos equipos importados permanezcan inactivos y representen un importante desperdicio de recursos. La situación actual ha limitado enormemente la competitividad internacional de los fabricantes nacionales de tuberías de acero.
La tubería espiral de acero es un tipo de tubería que se utiliza principalmente en oleoductos para el transporte de fluidos debido a su proceso de fabricación consolidado y su bajo costo. Actualmente, el conformado continuo y la soldadura por arco sumergido son los procesos más comunes para la fabricación de tuberías espirales de acero. Existen dos métodos de conformado: con soporte interno y con soporte externo. Dado que estos dos métodos suelen ser insuficientes, se genera una gran tensión residual tras la fabricación de la tubería, lo que reduce su capacidad de carga. Tras un análisis teórico, se presenta la fórmula para el cálculo de la tensión residual en tuberías de acero durante el conformado insuficiente. Además, se mide la tensión residual en una tubería espiral de acero conformada mediante el método de soporte interno para verificar la validez de la fórmula de cálculo presentada en este trabajo, lo cual resulta fundamental para la fabricación y aplicación de tuberías espirales de acero.
Las pruebas no destructivas de soldaduras en tuberías de acero siempre han representado un problema importante y complejo que requiere una solución urgente para diversas empresas. Es imperativo desarrollar equipos automatizados de detección de soldaduras adaptados a las condiciones de producción del país. Para la detección de defectos en tuberías de acero se utilizan diferentes métodos ultrasónicos, cuya precisión varía considerablemente. Debido a las diferencias en la geometría de las soldaduras y la incertidumbre generada por diversos defectos compuestos, la detección automatizada de defectos en tuberías de acero mediante ultrasonidos resulta relativamente difícil, y la influencia del factor humano es significativa. Mejorar la eficacia y la fiabilidad de los resultados de la detección de defectos se ha convertido en el objetivo principal de la detección automatizada de defectos en tuberías de acero mediante ultrasonidos. Tras años de investigación y experiencia en la detección de defectos en tuberías de acero, se ha desarrollado un sistema de detección de defectos por ultrasonidos totalmente digital que integra un sistema de seguimiento de sondas de alta precisión, tecnología de microcomputadoras de un solo chip y funciones de procesamiento de señales informáticas en la tubería de acero en estado espiral. En comparación con los detectores de defectos tradicionales, el sistema de detección automática de defectos por ultrasonidos en línea para tuberías de acero en estado espiral presenta las siguientes ventajas:
(1) Velocidad de detección rápida, detección automática, cálculo, grabación, compensación automática de profundidad y ajuste automático de sensibilidad.
(2) Alta precisión de detección, el sistema realiza adquisición de datos de alta velocidad, cuantificación, cálculo y discriminación de señales analógicas, y su precisión de detección puede ser superior a los resultados de detección de los instrumentos tradicionales.
(3) Detección de registro y archivo: los detectores de defectos ultrasónicos digitales pueden proporcionar registros de detección hasta imágenes de defectos.
(4) Alta fiabilidad y buena estabilidad, puede recopilar y almacenar datos de manera integral y objetiva, y realizar procesamiento en tiempo real o postprocesamiento de los datos recopilados, realizar análisis de dominio de tiempo, dominio de frecuencia o de imagen en la señal, y también puede calificar la calidad de la pieza de trabajo a través del reconocimiento de patrones, reduciendo la influencia de los factores humanos y mejorando la fiabilidad y la estabilidad de la recuperación.
(5) El sensor de seguimiento de la cámara CCD se utiliza para el seguimiento de soldaduras, que tiene las ventajas de una alta sensibilidad de detección, no teme al agua, no teme al gas y es simple y confiable.
Las tuberías de acero soldadas en espiral se utilizan ampliamente en redes de tuberías para la industria petroquímica y en la ingeniería de abastecimiento y drenaje de agua urbana, especialmente en oleoductos y gasoductos de larga distancia. Casi todos los oleoductos y gasoductos de yacimientos petrolíferos utilizan tuberías de acero soldadas en espiral, que ofrecen alta seguridad, durabilidad y rentabilidad. Dado que el diámetro de las tuberías de acero soldadas en espiral generalmente no está limitado por el ancho de la placa, se pueden fabricar con placas de diversas especificaciones.
Fecha de publicación: 28 de agosto de 2024