효율적인 특수 운송 수단으로서 파이프라인 운송은 석유 및 가스 운송 분야에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 현재 국내 대구경 운송 파이프라인은 주로 나선형 용접 강관으로 건설되고 있습니다. 운송 파이프라인의 안정적인 운영을 위해서는 사용되는 나선형 강관의 품질이 엄격하게 보장되어야 합니다. 따라서 효과적인 온라인 초음파 자동 결함 검출 시스템의 연구 및 도입은 강관 제조업체에게 필수적인 선택이 되었습니다. 하지만 외국에 비해 우리나라의 검사 장비 수준은 상대적으로 뒤떨어져 있습니다. 강관 용접부 검출은 수동 또는 반자동 장비로 이루어집니다. 검출 효율이 매우 낮아 일반적으로 임의 추출 검사만 가능하며, 각 강관의 잠재적 결함을 완전히 검출하는 것은 불가능합니다. 국제 입찰 활동에서 입찰에 참여하는 강관 제조업체는 일반적으로 비교적 완벽한 검출 대책을 요구받습니다. 일부 기업은 해외에서 자동 결함 검출 장비를 도입하기 위해 막대한 비용을 투자했지만, 국내 생산 및 시험 지원 조건의 한계로 인해 그 효과가 미흡하여 많은 수입 장비가 가동되지 않고 막대한 비용을 낭비하는 경우가 많습니다. 현재 상황은 국내 강관 제조업체의 국제 경쟁력을 크게 제한하고 있습니다.
나선형 강관은 제조 공정이 성숙하고 비용이 저렴하여 유체 이송 파이프라인에 주로 사용되는 강관의 한 종류입니다. 현재 나선형 강관 제조에는 연속 성형과 서브머지드 아크 용접이 널리 사용됩니다. 성형 방법에는 내부 지지형과 외부 지지형의 두 가지가 있습니다. 이 두 가지 성형 방법은 일반적으로 불충분한 성형으로 인해 강관 제조 후 큰 잔류 응력이 발생하여 강관의 내압성을 저하시킵니다. 이론 분석을 통해 불충분한 성형 시 강관의 잔류 응력 계산식을 제시하고, 내부 지지형으로 성형된 나선형 강관의 잔류 응력을 측정하여 본 논문에서 제시한 잔류 응력 계산식의 정확성을 검증했습니다. 이는 나선형 강관의 제조 및 적용에 있어 중요한 지침이 될 것입니다.
강관 용접부의 비파괴 검사는 항상 해결하기 어려운 중요한 문제였으며, 여러 기업이 시급히 해결해야 할 과제입니다. 따라서 우리나라 생산 환경에 적합한 자동 용접부 탐지 장비 개발이 시급합니다. 강관 결함 탐지에는 다양한 초음파 방식이 사용되며, 결함 탐지 정확도는 큰 차이를 보입니다. 용접부의 기하학적 형상 차이와 다양한 복합 결함으로 인한 불확실성으로 인해 강관 초음파 자동 결함 탐지는 상대적으로 어려움이 크며, 인적 요인의 영향도 큽니다. 초음파 자동 결함 탐지는 결함 탐지 결과의 효과와 신뢰성을 향상시키는 데 중점을 두고 있습니다. 강관 결함 탐지에 대한 오랜 연구와 경험을 바탕으로, 정밀 프로브 추적 시스템, 단일 칩 마이크로컴퓨터 기술, 그리고 나선형 강관의 컴퓨터 신호 처리 기능을 통합한 완전 디지털 초음파 결함 탐지 시스템을 개발했습니다. 기존 결함 탐지기와 비교하여 나선형 강관 디지털 온라인 초음파 자동 결함 탐지 시스템은 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.
(1) 빠른 검출 속도, 자동 검출, 계산, 기록, 자동 깊이 보정, 자동 감도 설정.
(2) 높은 검출 정확도, 시스템은 아날로그 신호의 고속 데이터 수집, 정량화, 계산 및 판별을 수행하며, 그 검출 정확도는 기존 계측기의 검출 결과보다 높을 수 있습니다.
(3) 검출 기록 및 보관, 디지털 초음파 탐상기는 결함 이미지까지 검출 기록을 제공할 수 있습니다.
(4) 높은 신뢰성과 양호한 안정성으로 데이터를 종합적이고 객관적으로 수집 및 저장하고 수집된 데이터에 대해 실시간 처리 또는 후처리를 수행하고 신호에 대해 시간 영역, 주파수 영역 또는 이미지 분석을 수행할 수 있으며 패턴 인식을 통해 작업물 품질을 등급화하여 인적 요소의 영향을 줄이고 검색의 신뢰성과 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
(5) CCD 카메라 추적 센서는 용접 추적에 사용되며 검출 감도가 높고, 물, 가스에 대한 두려움이 없으며, 간단하고 신뢰할 수 있는 장점이 있습니다.
나선형 용접 강관은 석유화학 시설의 배관망, 도시 상하수도 공학, 특히 장거리 석유 및 천연가스 파이프라인에 널리 사용됩니다. 거의 모든 석유 및 가스 파이프라인에는 높은 안전성, 내구성, 그리고 경제성을 갖춘 나선형 용접 강관이 사용됩니다. 나선형 용접 강관은 일반적으로 판재의 폭에 제한을 받지 않으므로 다양한 규격의 판재로 제작할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 8월 28일