Транспортировка стальных труб, как эффективное и специализированное транспортное средство, играет все более важную роль в нефтегазоперевозках. В настоящее время в стране для транспортировки труб большого диаметра в основном используются спирально-сварные стальные трубы. Для обеспечения надежной работы трубопровода необходимо строго гарантировать качество используемых спиральных стальных труб. Поэтому разработка и внедрение эффективной системы автоматического ультразвукового дефектоскопического контроля в режиме реального времени стали неизбежным выбором для производителей стальных труб. По сравнению с зарубежными странами, уровень испытательного оборудования в нашей стране относительно отстает. Дефекты сварных швов стальных труб в основном проверяются вручную или с помощью полуавтоматического оборудования. Поскольку эффективность проверки крайне низка, обычно возможно только выборочное обследование, и невозможно полностью выявить возможные дефекты в каждой стальной трубе. В международных тендерах от производителей стальных труб, участвующих в тендерах, обычно требуется наличие относительно полного комплекса мер по контролю качества. Несмотря на то, что некоторые компании потратили огромные средства на внедрение импортного автоматического оборудования для обнаружения дефектов, из-за ограничений отечественного производства и условий тестирования его эффективность часто оказывается неудовлетворительной, в результате чего многие импортные устройства простаивают, что приводит к значительным финансовым потерям. Нынешняя ситуация существенно ограничивает конкурентоспособность отечественных производителей стальных труб на международном рынке.
Спиральные стальные трубы — это разновидность стальных труб, в основном используемых для транспортировки жидкостей, благодаря отработанному процессу производства и низкой стоимости. В настоящее время для изготовления спиральных стальных труб широко используются непрерывная формовка и сварка под флюсом. Существует два метода формовки: с внутренней опорой и с внешней опорой. Поскольку эти два метода формовки, как правило, являются недостаточными, после изготовления стальной трубы возникает большое остаточное напряжение, что снижает несущую способность трубы. После теоретического анализа приведена формула расчета остаточного напряжения в стальной трубе при недостаточной формовке, а также проведены фактические измерения остаточного напряжения в спиральной стальной трубе, сформированной с помощью внутренней опоры, для проверки правильности приведенной в данной работе формулы расчета остаточного напряжения. Эта работа имеет важное значение для производства и применения спиральных стальных труб.
Неразрушающий контроль сварных швов стальных труб всегда был важной, сложной и неотложной проблемой для различных предприятий. Необходимо срочно разработать автоматизированное оборудование для контроля сварных швов, подходящее для производственных условий нашей страны. Для дефектоскопии стальных труб используются различные ультразвуковые методы, точность которых сильно варьируется. Из-за различий в геометрической форме сварного шва и неопределенности, обусловленной различными составными дефектами, ультразвуковая автоматизированная дефектоскопия стальных труб представляет собой относительно сложную задачу, а влияние человеческого фактора также велико. Повышение эффективности и надежности результатов дефектоскопии стало приоритетной задачей в области ультразвуковой автоматизированной дефектоскопии стальных труб. После исследований и многолетнего опыта в области дефектоскопии стальных труб была разработана полностью цифровая ультразвуковая система дефектоскопии, которая объединяет систему точного отслеживания зонда, технологию микрокомпьютера на одном чипе и функции компьютерной обработки сигналов в спиральном состоянии стальной трубы. По сравнению с традиционными дефектоскопами, цифровая онлайн-система ультразвуковой автоматизированной дефектоскопии спиральных стальных труб обладает следующими преимуществами:
(1) Высокая скорость обнаружения, автоматическое обнаружение, расчет, запись, автоматическая компенсация глубины и автоматическая настройка чувствительности.
(2) Высокая точность обнаружения: система выполняет высокоскоростной сбор данных, количественный анализ, вычисления и различение аналоговых сигналов, а ее точность обнаружения может быть выше, чем результаты обнаружения традиционных приборов.
(3) Запись и архивирование результатов обнаружения: цифровые ультразвуковые дефектоскопы могут предоставлять записи результатов обнаружения вплоть до изображений дефектов.
(4) Высокая надежность и хорошая стабильность, возможность всестороннего и объективного сбора и хранения данных, а также выполнения обработки или постобработки собранных данных в режиме реального времени, проведения анализа сигнала во временной, частотной или графической областях, а также оценки качества заготовки посредством распознавания образов, что снижает влияние человеческого фактора и повышает надежность и стабильность поиска.
(5) Для отслеживания сварного шва используется датчик слежения с ПЗС-камерой, который обладает преимуществами высокой чувствительности обнаружения, не боится воды, не боится газа, а также простоты и надежности.
Спирально-сварные стальные трубы широко используются в нефтехимической промышленности, тепловых трубопроводах, а также в системах городского водоснабжения и водоотведения, особенно для транспортировки нефти и природного газа на большие расстояния. Спирально-сварные стальные трубы почти повсеместно применяются в нефте- и газодобывающей промышленности, отличаясь высокой безопасностью, долговечностью и экономической целесообразностью. Поскольку диаметр спирально-сварных стальных труб, как правило, не ограничен шириной листа, их можно изготавливать из листового металла различных размеров.
Дата публикации: 11 апреля 2025 г.