Vận chuyển bằng ống thép, với vai trò là phương tiện vận chuyển đặc biệt hiệu quả, ngày càng đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực vận chuyển dầu khí. Các đường ống vận chuyển đường kính lớn trong nước hiện nay chủ yếu được xây dựng bằng ống thép hàn xoắn ốc. Để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của đường ống vận chuyển, chất lượng của ống thép xoắn ốc sử dụng phải được đảm bảo nghiêm ngặt. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng hệ thống phát hiện khuyết tật tự động bằng siêu âm trực tuyến hiệu quả đã trở thành lựa chọn tất yếu đối với các nhà sản xuất ống thép. So với nước ngoài, trình độ trang thiết bị kiểm tra của nước ta còn tương đối lạc hậu. Việc kiểm tra mối hàn ống thép về cơ bản được thực hiện bằng thiết bị thủ công hoặc bán tự động. Do hiệu quả phát hiện cực kỳ thấp, thường chỉ có thể sử dụng phương pháp kiểm tra ngẫu nhiên, không thể phát hiện đầy đủ các khuyết tật có thể có trong từng ống thép. Trong các hoạt động đấu thầu quốc tế, các nhà sản xuất ống thép tham gia đấu thầu thường được yêu cầu phải có các biện pháp kiểm tra tương đối đầy đủ. Mặc dù một số công ty đã chi một khoản tiền khổng lồ để nhập khẩu một số thiết bị phát hiện tự động từ nước ngoài, nhưng do những hạn chế về điều kiện sản xuất và kiểm tra trong nước, hiệu quả sử dụng thường không lý tưởng, dẫn đến nhiều thiết bị nhập khẩu bị bỏ không, lãng phí rất nhiều tiền. Tình hình hiện tại đã hạn chế đáng kể khả năng cạnh tranh quốc tế của các nhà sản xuất ống thép trong nước.
Ống thép xoắn ốc là một loại ống thép chủ yếu được sử dụng làm ống dẫn chất lỏng do quy trình sản xuất đã hoàn thiện và chi phí thấp. Hiện nay, phương pháp tạo hình liên tục và hàn hồ quang chìm được sử dụng rộng rãi để sản xuất ống thép xoắn ốc. Có hai phương pháp tạo hình: kiểu đỡ bên trong và kiểu đỡ bên ngoài. Do cả hai phương pháp tạo hình này đều không đủ chắc chắn, nên sau khi sản xuất ống thép sẽ xuất hiện ứng suất dư lớn, làm giảm khả năng chịu áp lực của ống thép. Sau khi phân tích lý thuyết, công thức tính ứng suất dư của ống thép trong quá trình tạo hình không đủ chắc chắn được đưa ra, và ứng suất dư của ống thép xoắn ốc được tạo hình bằng phương pháp đỡ bên trong được đo đạc thực tế để kiểm chứng tính đúng đắn của công thức tính ứng suất dư được trình bày trong bài báo này, có vai trò hướng dẫn trong sản xuất và ứng dụng ống thép xoắn ốc.
Kiểm tra không phá hủy các mối hàn ống thép luôn là một vấn đề quan trọng, khó giải quyết và cần được các doanh nghiệp giải quyết cấp bách. Việc phát triển thiết bị tự động phát hiện mối hàn phù hợp với điều kiện sản xuất của nước ta là vô cùng cấp thiết. Các phương pháp siêu âm khác nhau được sử dụng để phát hiện khuyết tật ống thép, và độ chính xác phát hiện khuyết tật của chúng rất khác nhau. Do sự khác biệt về hình dạng hình học của mối hàn và sự không chắc chắn do các khuyết tật phức hợp khác nhau tạo ra, việc phát hiện khuyết tật tự động bằng siêu âm đối với ống thép gặp nhiều khó khăn, và ảnh hưởng của yếu tố con người cũng rất lớn. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của kết quả phát hiện khuyết tật đã trở thành trọng tâm của việc phát hiện khuyết tật tự động bằng siêu âm đối với ống thép. Sau quá trình nghiên cứu, tìm tòi và nhiều năm kinh nghiệm trong việc phát hiện khuyết tật ống thép, một hệ thống phát hiện khuyết tật siêu âm kỹ thuật số hoàn toàn đã được phát triển, tích hợp hệ thống theo dõi đầu dò chính xác, công nghệ vi điều khiển đơn chip và các chức năng xử lý tín hiệu máy tính trong trạng thái xoắn ốc của ống thép. So với các máy dò khuyết tật truyền thống, hệ thống phát hiện khuyết tật tự động bằng siêu âm trực tuyến kỹ thuật số ống thép xoắn ốc có những ưu điểm sau:
(1) Tốc độ phát hiện nhanh, phát hiện tự động, tính toán, ghi lại, bù độ sâu tự động và cài đặt độ nhạy tự động.
(2) Độ chính xác phát hiện cao, hệ thống thực hiện thu thập dữ liệu tốc độ cao, định lượng, tính toán và phân biệt tín hiệu tương tự, và độ chính xác phát hiện của nó có thể cao hơn kết quả phát hiện của các thiết bị truyền thống.
(3) Ghi lại và lưu trữ kết quả phát hiện, máy dò khuyết tật siêu âm kỹ thuật số có thể cung cấp bản ghi kết quả phát hiện tới hình ảnh khuyết tật.
(4) Độ tin cậy cao và độ ổn định tốt, có thể thu thập và lưu trữ dữ liệu một cách toàn diện và khách quan, thực hiện xử lý thời gian thực hoặc xử lý hậu kỳ trên dữ liệu đã thu thập, thực hiện phân tích miền thời gian, miền tần số hoặc hình ảnh trên tín hiệu, và cũng có thể đánh giá chất lượng phôi thông qua nhận dạng mẫu, giảm ảnh hưởng của các yếu tố con người và cải thiện độ tin cậy và tính ổn định của việc truy xuất.
(5) Cảm biến theo dõi camera CCD được sử dụng để theo dõi mối hàn, có ưu điểm là độ nhạy phát hiện cao, không sợ nước, không sợ khí, đơn giản và đáng tin cậy.
Ống thép hàn xoắn ốc được sử dụng rộng rãi trong ngành hóa dầu, mạng lưới đường ống dẫn nhiệt và các công trình cấp thoát nước đô thị, đặc biệt là trong vận chuyển dầu khí đường dài. Ống thép hàn xoắn ốc hầu như được sử dụng trong các đường ống mỏ dầu và mỏ khí, có độ an toàn, độ bền cao và tính kinh tế hợp lý. Vì đường kính của ống thép hàn xoắn ốc thường không bị giới hạn bởi chiều rộng của tấm thép, nên nó có thể được chế tạo từ nhiều loại tấm thép có kích thước khác nhau.
Thời gian đăng bài: 11/04/2025