管道運(yùn)輸作為一種高效的專用運(yùn)輸手段，已在石油天然氣運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。國(guó)內(nèi)大口徑運(yùn)輸管線目前主要采用螺旋焊接鋼管建造。為保證運(yùn)輸管線的可靠運(yùn)作，必須嚴(yán)格保證所使用的螺旋鋼管的質(zhì)量。因而研究和采用一種有效的在線超聲波自動(dòng)化探傷系統(tǒng)成了鋼管生產(chǎn)企業(yè)的必然選擇。同國(guó)外相比，我國(guó)的檢測(cè)設(shè)備水平比較落后，對(duì)鋼管焊縫的檢測(cè)基本上還是采用手動(dòng)或半自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行，因?yàn)闄z測(cè)效率極低，通常只能采用抽查的方法，無(wú)法完全檢測(cè)出每根鋼管中可能存在的缺陷。在國(guó)際性招標(biāo)活動(dòng)中，通常都要求參與投標(biāo)的鋼管生產(chǎn)企業(yè)具有比較完善的檢測(cè)措施，一些企業(yè)雖然花費(fèi)巨額資金從國(guó)外引進(jìn)了一些自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，但由于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和檢測(cè)配套條件的限制，其使用效果往往并不理想，結(jié)果導(dǎo)致許多引進(jìn)設(shè)備處于閑置狀態(tài)，浪費(fèi)了大量的資金。目前的情況大大限制了國(guó)內(nèi)鋼管生產(chǎn)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
螺旋鋼管因其制造工藝成熟、成本較低,是流體輸送管道主要使用的一種鋼管。目前普遍采用連續(xù)成型、埋弧焊接的方法制造螺旋鋼管。成型方法有內(nèi)承式和外抱式兩種。由于這兩種成型方法一般都是不足量成型,鋼管制造后有很大的殘余應(yīng)力,降低了鋼管的承壓能力。經(jīng)過(guò)理論分析,給出了不足量成型時(shí)鋼管的殘余應(yīng)力計(jì)算公式,并通過(guò)實(shí)際測(cè)量?jī)?nèi)承式成型的螺旋鋼管的殘余應(yīng)力,驗(yàn)證了本文給出的殘余應(yīng)力計(jì)算公式的正確性,對(duì)螺旋鋼管的制造與應(yīng)用具有指導(dǎo)作用
鋼管焊縫的無(wú)損檢測(cè)一直是各企業(yè)難以解決而又亟待解決的重要問(wèn)題，迫切需要開(kāi)發(fā)一種適合于我國(guó)生產(chǎn)條件的自動(dòng)化焊縫檢測(cè)設(shè)備。鋼管探傷采用不同的超聲波方法，其探傷準(zhǔn)確性相差較大。由于焊道幾何形狀的差異及各種復(fù)合缺陷所形成的不確定性，造成鋼管超聲波自動(dòng)化探傷的難度較大，人為因素影響也很大。如何提高探傷結(jié)果的有效性和可靠性成了鋼管超聲波自動(dòng)化探傷的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究和多年鋼管探傷經(jīng)驗(yàn)，研究出在鋼管螺旋行進(jìn)狀態(tài)下，采用精確的探頭跟蹤系統(tǒng)和單片機(jī)技術(shù)及計(jì)算機(jī)信號(hào)處理功能融為一體的全數(shù)字化超聲波探傷系統(tǒng)。螺旋鋼管數(shù)字在線超聲波自動(dòng)探傷系統(tǒng)與傳統(tǒng)探傷儀相比，要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)檢測(cè)速度快，可自動(dòng)檢測(cè)、計(jì)算、記錄，還能自動(dòng)進(jìn)行深度補(bǔ)償和自動(dòng)設(shè)置靈敏度。(2)檢測(cè)精度高，系統(tǒng)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集、量化、計(jì)算和判別，其檢測(cè)精度可高于傳統(tǒng)儀器檢測(cè)結(jié)果。(3)記錄和檔案檢測(cè)，數(shù)字化超聲探傷儀可以提供檢測(cè)記錄直至缺陷圖像。(4)可靠性高、穩(wěn)定性好，可全面、客觀地采集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理或后處理，對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域、頻域或圖像分析，還可通過(guò)模式識(shí)別對(duì)工件質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)，減少了人為因素的影響，提高了檢索的可靠性和穩(wěn)定性。(5)選用CCD攝像跟蹤傳感器用于焊縫跟蹤，它有檢測(cè)靈敏度高、不怕水、不怕氣、簡(jiǎn)單可靠等優(yōu)點(diǎn)。
螺旋焊鋼管在石油化工、熱力管網(wǎng)及城市給排水工程等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,尤其在長(zhǎng)距離輸送石油、天然氣管道中更普遍采用。油田、氣田管網(wǎng)幾乎全部采用螺旋焊鋼管,具有很高的安全性、耐用性及經(jīng)濟(jì)合理性。由于螺旋焊鋼管的管徑一般不受板材寬度的限制,可由多種不同規(guī)格的板。
