Le transport par tubes d'acier, en tant que moyen de transport spécial efficace, joue un rôle de plus en plus important dans le secteur du transport pétrolier et gazier. Les pipelines de transport de grand diamètre en Chine sont actuellement principalement construits avec des tubes d'acier soudés en spirale. Afin de garantir le bon fonctionnement de ces pipelines, la qualité des tubes d'acier soudés en spirale utilisés doit être rigoureusement contrôlée. 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 d'acier. Comparé aux pays étrangers, le niveau des équipements de contrôle en Chine est relativement faible. Le contrôle des soudures des tubes d'acier est généralement 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 d'acier participants sont généralement tenus de mettre en œuvre des mesures de contrôle complètes. Bien que certaines entreprises aient investi des sommes considérables dans l'acquisition d'équipements de détection automatique à l'étranger, les limitations des conditions nationales de production et de test font que leur utilisation est souvent loin d'être optimale, ce qui entraîne l'inutilisation de nombreux équipements importés et un gaspillage d'argent important. Cette situation nuit fortement à la compétitivité internationale des fabricants chinois de tubes en acier.
Le tube en acier spiralé est un type de tube principalement utilisé pour le transport de fluides grâce à son procédé de fabrication éprouvé et son faible coût. Actuellement, le formage continu et le soudage à l'arc submergé sont largement utilisés pour sa fabrication. Il existe deux méthodes de formage : le formage à support interne et le formage à support externe. Ces deux méthodes induisent généralement un formage insuffisant, ce qui engendre d'importantes contraintes résiduelles après fabrication et réduit la capacité de résistance à la pression du tube. Après une analyse théorique, une formule de calcul des contraintes résiduelles dans un tube en acier formé de manière insuffisante est proposée. Les contraintes résiduelles d'un tube en acier spiralé formé par formage à support interne sont ensuite mesurées afin de vérifier la validité de la formule de calcul présentée. 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. La diversité des formes géométriques des soudures et l'incertitude liée aux défauts composites rendent la détection automatisée des défauts par ultrasons relativement difficile, et fortement influencée par le facteur humain. Améliorer l'efficacité et la fiabilité des résultats 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 pétrochimiques, thermiques et d'adduction d'eau urbains, notamment pour le transport longue distance du pétrole et du gaz naturel. Ils sont quasiment omniprésents dans les canalisations des champs pétroliers et gaziers, grâce à leur haute sécurité, leur durabilité et leur rentabilité. Leur diamètre n'étant généralement pas limité par la largeur de la tôle, ils peuvent être fabriqués à partir de tôles de dimensions variées.
Date de publication : 11 avril 2025