Le transport par pipeline, en tant que moyen de transport spécialisé et efficace, joue un rôle de plus en plus important dans le transport du pétrole et du gaz. Les pipelines de transport de grand diamètre en Chine sont actuellement principalement construits avec des tubes en acier soudés en spirale. Afin d'assurer le bon fonctionnement de ces pipelines, la qualité des tubes en acier utilisés doit être rigoureusement garantie. Par conséquent, la recherche et l'adoption d'un système performant de détection automatique des défauts par ultrasons en ligne sont devenues incontournables pour les fabricants de tubes en acier. Comparé aux pays étrangers, le niveau des équipements de contrôle en Chine est relativement faible. Le contrôle des soudures des tubes en acier est effectué manuellement ou par des équipements semi-automatiques. En raison de leur très faible efficacité, seuls des contrôles ponctuels sont généralement possibles, et il est impossible de détecter tous les défauts potentiels de chaque tube. Lors des appels d'offres internationaux, les fabricants de tubes en acier participants sont généralement tenus de mettre en place des mesures de contrôle relativement complètes. Bien que certaines entreprises aient investi des sommes considérables dans l'importation d'équipements de contrôle automatique, les limitations des conditions de production et de contrôle nationales limitent souvent leur efficacité, ce qui entraîne l'inutilisation de nombreux équipements importés et un gaspillage important de ressources. La situation actuelle a considérablement limité la compétitivité internationale des fabricants nationaux de tubes en acier.
Le tube en acier spiralé est un type de tube en acier principalement utilisé dans les canalisations de transport de fluides en raison de son procédé de fabrication éprouvé et de son faible coût. Actuellement, le formage continu et le soudage à l'arc submergé sont largement utilisés pour fabriquer des tubes en acier spiralés. Il existe deux méthodes de formage : le formage à support interne et le formage à support externe. Ces deux méthodes étant généralement incomplètes, il en résulte d'importantes contraintes résiduelles après fabrication, ce qui réduit la capacité de résistance à la pression du tube. Après une analyse théorique, la formule de calcul des contraintes résiduelles dans un tube en acier formé de manière incomplète est proposée. Les contraintes résiduelles d'un tube en acier spiralé formé par formage à support interne sont mesurées afin de vérifier la validité de la formule de calcul présentée dans cet article. Ces résultats constituent un guide précieux pour la fabrication et l'application des tubes en acier spiralés.
Le contrôle non destructif des soudures de tubes en acier a toujours constitué un problème majeur et complexe, nécessitant une solution urgente pour de nombreuses entreprises. Le développement d'équipements automatisés de détection de soudures adaptés aux conditions de production nationales est donc primordial. Différentes méthodes ultrasonores sont utilisées pour la détection des défauts des tubes en acier, avec une précision très variable. En raison des différences de géométrie des soudures et de l'incertitude liée aux divers défauts composites, la détection automatisée des défauts par ultrasons sur les tubes en acier présente une difficulté importante, et l'influence du facteur humain est également significative. Améliorer l'efficacité et la fiabilité des résultats de détection est devenu un enjeu crucial. Après des années de recherche et développement, et suite à de nombreuses expériences dans ce domaine, un système de détection de défauts par ultrasons entièrement numérique a été mis au point. Ce système intègre un système de suivi de sonde précis, une technologie de microcontrôleur et des fonctions de traitement du signal informatique, le tout appliqué au tube en spirale. Comparé aux détecteurs de défauts traditionnels, ce système présente les avantages suivants :
(1) Vitesse de détection rapide, détection automatique, calcul, enregistrement, compensation automatique de la profondeur et réglage automatique de la sensibilité.
(2) Haute précision de détection, le système effectue une acquisition de données à grande vitesse, une quantification, un calcul et une discrimination des signaux analogiques, et sa précision de détection peut être supérieure aux résultats de détection des instruments traditionnels.
(3) Enregistrement et archivage de la détection, les détecteurs de défauts à ultrasons numériques peuvent fournir des enregistrements de détection jusqu'aux images de défauts.
(4) Haute fiabilité et bonne stabilité, peut collecter et stocker des données de manière exhaustive et objective, et effectuer un traitement ou un post-traitement en temps réel sur les données collectées, effectuer une analyse dans le domaine temporel, le domaine fréquentiel ou l'image du signal, et peut également évaluer la qualité de la pièce grâce à la reconnaissance de formes, réduisant ainsi l'influence des facteurs humains et améliorant la fiabilité et la stabilité de la récupération.
(5) Le capteur de suivi de caméra CCD est utilisé pour le suivi de soudure, qui présente les avantages d'une sensibilité de détection élevée, d'une absence de crainte de l'eau, d'une absence de crainte du gaz, et d'une simplicité et d'une fiabilité.
Les tubes en acier soudés en spirale sont largement utilisés dans les réseaux de canalisations des industries pétrochimiques, ainsi que dans les systèmes d'adduction et d'évacuation des eaux urbaines, notamment pour les oléoducs et gazoducs longue distance. Presque tous les pipelines des champs pétroliers et gaziers utilisent des tubes en acier soudés en spirale, qui offrent une sécurité, une durabilité et un rapport coût-efficacité élevés. Le diamètre des tubes en acier soudés en spirale n'étant généralement pas limité par la largeur de la tôle, il est possible de les fabriquer à partir de tôles de différentes dimensions.
Date de publication : 28 août 2024