تتعرض خطوط الأنابيب، على مدى فترات طويلة من الاستخدام، لتأثيرات بيئية خارجية وداخلية ضارة. ونتيجة لذلك، يتدهور المعدن ويتآكل ويتشقق ويتكسر وتظهر عليه عيوب أخرى. لذا، يبدو أنه عند تصميم خط أنابيب باستخدام التقنيات الحديثة، يجب ضمان الحماية الكاملة لخطوط المرافق الرئيسية.
لسوء الحظ، من المستحيل القضاء تماماً على احتمالية حدوث الضرر. ولمنع تحول العيوب الطفيفة إلى مشاكل خطيرة، تُستخدم أنواع مختلفة من الفحص.
أحدها، والذي لا ينطوي على إخراج النظام الرئيسي من الخدمة، هو اكتشاف عيوب خط الأنابيب.
أصبحت هذه الطريقة التشخيصية شائعة الاستخدام. وتتيح هذه الطريقة الكشف عن الأنواع التالية من العيوب:
- فقدان الإحكام؛
- فقدان السيطرة على حالة التوتر؛
- انتهاك الوصلات الملحومة؛
- تخفيف الضغط في اللحامات الملحومة وغيرها من المعايير المسؤولة عن التشغيل الموثوق لخطوط الأنابيب.
يمكنك التحقق بهذه الطريقة:
- شبكة التدفئة؛
- شبكة إمداد الغاز؛
- خطوط أنابيب النفط؛
- خطوط أنابيب إمداد المياه، إلخ.
إن نظام كشف العيوب قادر بنسبة 100% على تحديد العيوب ومنع الحوادث الخطيرة. يتم تحسين أساليب الكشف عن العيوب باستمرار وتحديث المعدات.ويجري اختبار نماذج جديدة لكشف العيوب. بالإضافة إلى ذلك، تُجرى تحليلات متنوعة لتحسين أداء الأجهزة لاحقاً.
الكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية
تم تقديم تقنية الكشف عن عيوب خطوط الأنابيب بالموجات فوق الصوتية لأول مرة من قبل س. يا. سوكولوف في عام 1928. وقد تم ابتكارها بناءً على دراسة حركة الاهتزازات فوق الصوتية. 
والتي كانت تحت سيطرة جهاز كشف العيوب.
عند وصف مبدأ عمل هذه الأجهزة، من المهم ملاحظة أن الموجة الصوتية لا تغير اتجاهها في وسط له نفس البنية. وعندما يفصل بين الوسط حاجز صوتي معين، تنعكس الموجة.
فيديو: فحص الوصلات الملحومة باستخدام الجسيمات المغناطيسية
كلما زاد عدد هذه العوائق، زادت كمية الموجات المنعكسة من الحد الفاصل بين الوسطين. وتعتمد القدرة على كشف العيوب الصغيرة بشكل منفصل عن بعضها البعض على طول موجة الصوت، والذي يعتمد بدوره على تردد اهتزازات الصوت.
أدت المهام المتنوعة التي ينطوي عليها الكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية إلى ظهور مجموعة واسعة من الإمكانيات لهذه الطريقة في تشخيص الأعطال. ويمكن تمييز خمسة خيارات رئيسية:
- إيكو هو موقع.
- طريقة الظل.
- ظل المرآة.
- مرآة.
- دلتا هي طريقة.
أجهزة الاختبار بالموجات فوق الصوتية الحديثة مزودة بقدرات قياس متعددة في وقت واحد، وهذه القدرات متوفرة في تركيبات مختلفة.
تتميز هذه الآليات بدقة عالية للغاية، مما يؤدي إلى دقة مكانية متبقية وموثوقية الاستنتاج النهائي بشأن عيوب خط الأنابيب أو مكوناته، بحيث يكون هذا الاستنتاج صادقًا قدر الإمكان.
تحليل الموجات فوق الصوتية لا يسبب ضرراً الهيكل قيد الدراسة، مما يجعل من الممكن تنفيذ جميع الأعمال بأسرع وقت ممكن ودون الإضرار بصحة الإنسان.
يُعدّ الكشف عن العيوب بالموجات فوق الصوتية نظامًا شاملاً لفحص الوصلات والدرزات. وتعتمد هذه الطريقة على قدرة الموجات فوق الصوتية العالية على اختراق المعادن.
تحليل اللحام
يعد فحص عيوب لحامات خطوط الأنابيب إجراءً إلزاميًا قبل تشغيل شبكات الاتصالات الرئيسية، وخاصة تلك التي تمتد تحت الأرض.
في أي هيكل، تُعدّ وصلات اللحام نقطة ضعف، ولذلك يجب مراقبة جودتها باستمرار. تتحمل وصلات اللحام مسؤولية كبيرة، فهي تُحدد مدى إحكام وجودة الهيكل النهائي ككل.
يكمن جوهر مختلف مناهج تحليل هذه الوصلات في تقييم خصائص فيزيائية معينة تُحدد موثوقية وقوة خط الأنابيب. لا يقتصر فحص العيوب على تحديد حجمها فحسب، بل يُقيّم أيضًا جودة اللحامات. يشمل هذا التقييم ما يلي:
- مؤشر القوة؛
- القدرة على مقاومة التكوينات المسببة للتآكل؛
- درجة اللدونة؛
- بنية معدن اللحام والمنطقة المحيطة به؛
- كمية وأبعاد العيب.
يُعد الفحص بالموجات فوق الصوتية أحد الطرق الرئيسية للكشف عن العيوب في اللحامات الملحومة.
فيديو: مراجعة جهاز كشف العيوب بالفحص المغناطيسي للجسيمات
يتميز فحص عيوب وصلات اللحام في خطوط الأنابيب بالمزايا التالية.
- تدقيق سريع.
- دقة بحثية عالية.
- تكلفة منخفضة.
- غير ضار تماماً بالبشر.
- سهولة نقل الأجهزة المستخدمة في الاختبار.
- إمكانية إجراء فحوصات الجودة لخط أنابيب يعمل بكفاءة.
أبسط إجراءات الكشف عن العيوب هي الفحص البصري. تتيح هذه الطريقة البصرية والقياسية تحديد وجود العديد من العيوب بناءً على النتائج الأولية التي تم الحصول عليها أثناء الفحص البصري.
يتحقق هذا الفحص من جودة الوصلات الملحومة النهائية. ويُستخدم هذا النوع من الاختبارات بشكل مستقل عن طرق الفحص الأخرى. وهو غالبًا ما يكون مفيدًا للغاية، والأهم من ذلك، أنه الأقل تكلفة.
تكشف هذه الطريقة عن الانحرافات عن الأبعاد الاسمية. وخلال هذه العملية، يتم تنظيف سطح خط الأنابيب جيداً من الأوساخ، وبقايا المعدن، ورواسب الصدأ، والقشور، والزيوت، والملوثات الأخرى.
يتم فحص اللحامات والمناطق المحيطة بها. ويتم تصحيح أي عيوب يتم العثور عليها في هذه المرحلة قبل استخدام طرق أخرى للكشف عن العيوب.
على سبيل المثال، تشير الاختلافات الملحوظة في ارتفاع خط اللحام إلى أن القوس الكهربائي قد انقطع أثناء عملية اللحام.
أثناء عمليات الفحص، يُنصح بمعالجة هذه الوصلات بمحلول حمض النيتريك بنسبة 10%. إذا ظهرت تشوهات هندسية واضحة، فهذا يدل على وجود عيب في جودة اللحام.
الفيديو: يقدم الفيديو لمحة موجزة عن أجهزة الموجات فوق الصوتية TG 110-DL و Avenger EZ.
تتمثل مزايا أسلوب البحث هذا فيما يلي:
- في أغلب الأحيان، لا تستغرق هذه العملية وقتاً طويلاً.
- تكلفة التحقق منخفضة.
- سلامة هذا الإجراء على صحة الإنسان.
- يمكنك التحقق من خط الأنابيب الحالي.
حسناً، أين سيكون الوضع لولا عيوبه؟
- إمكانية حدوث عمل تخريبي.
- الحاجة إلى كواشف خاصة ومواد استهلاكية أخرى.
- لم تكن النماذج الأولية قابلة للاسترداد دائمًا بعد هذه العملية.
فحص عيوب وصلات الأنابيب
يُعد فحص وصلات خطوط الأنابيب عملية بالغة الأهمية لا تبدأ إلا بعد اكتمال اللحام. يجب تبريد الوصلة وتنظيفها من أي ملوثات.
هناك طريقة فحص أخرى تتمثل في فحص الأنابيب باستخدام الصبغة المتغلغلة، والمعروف أيضاً بالاختبار الشعري. يعتمد هذا الاختبار على النشاط الشعري للسائل، حيث تُشكل المسامات والشقوق شبكة عند الوصلة.
عند ملامستها للسائل، تقوم هذه الخلايا ببساطة بتمريره من خلالها. تُمكّن هذه الطريقة من الكشف عن التكوينات الإشكالية الخفية. ويتم تنفيذ هذا الإجراء وفقًا للمعيار GOST 1844-80.
يستخدم غالبًا لهذا النوع من التحقق الكشف المغناطيسي عن العيوبيعتمد هذا الأسلوب على ظاهرة الكهرومغناطيسية. حيث تقوم آلية ما بتوليد مجال مغناطيسي بالقرب من المنطقة المراد فحصها. تمر خطوط هذا المجال بحرية عبر المعدن، ولكن عند وجود تلف، تصبح الخطوط غير منتظمة.
فيديو: فحص خط الأنابيب الرئيسي
للحصول على الصورة الناتجة، يُستخدم فحص الجسيمات المغناطيسية (MPI). في حال استخدام مسحوق، يُوضع جافًا أو على شكل كتلة رطبة (مع إضافة الزيت). يتراكم المسحوق فقط في المناطق التي بها مشكلة.
الفحص المباشر
يعد الكشف عن العيوب في خطوط الأنابيب الرئيسية الطريقة الأكثر فعالية للكشف عن المشاكل، وذلك عن طريق تشغيل أجهزة خاصة عبر نظام الأنابيب.
هذه أجهزة كشف عيوب مدمجة مزودة بأدوات متخصصة. تحدد هذه الآليات الخصائص الشكلية للمقطع العرضي، وتكشف عن الانبعاجات والترققات وتكوينات التآكل.
توجد أيضاً آليات فحص داخلية مصممة لأداء مهام محددة. على سبيل المثال، تقوم معدات مزودة بكاميرات فيديو وصور بفحص الجزء الداخلي من خط الأنابيب وتحديد درجة انحنائه وشكله. كما أنها تكشف عن الشقوق.
تتحرك هذه الوحدات عبر النظام في تدفق وهي مجهزة بأجهزة استشعار متنوعة؛ فهي تجمع المعلومات وتخزنها.
يوفر الكشف المباشر عن العيوب في خطوط الأنابيب الرئيسية مزايا كبيرة، فهو لا يتطلب تركيب أجهزة مراقبة منهجية.
تجدر الإشارة إلى أنه باستخدام هذا النوع من التشخيص، من الممكن مراقبة تغيرات التشوه بانتظام في جميع أنحاء القسم بأكمله من الهيكل التشغيلي بمستوى عالٍ من الإنتاجية.
وبهذه الطريقة، يصبح من الممكن تحديد القسم الذي يشكل تهديدًا طارئًا للنظام بأكمله على الفور، وإجراء أعمال الإصلاح للقضاء على المشاكل في الوقت المناسب.
عند مناقشة هذه الطريقة، من المهم الإشارة إلى وجود عدد من التحديات التقنية التي تواجه تطبيقها. يتمثل التحدي الرئيسي في تكلفتها. ومن العوامل الأخرى أن هذه الأجهزة متاحة فقط لخطوط الأنابيب الرئيسية ذات الأحجام الكبيرة.
فيديو
لهذه الأسباب، تُستخدم هذه الطريقة غالبًا في أنظمة خطوط أنابيب الغاز الحديثة نسبيًا. ويمكن تطبيقها على خطوط الأنابيب الأخرى من خلال إعادة بنائها.
بالإضافة إلى الصعوبات التقنية التي تمت مناقشتها، تتميز هذه الطريقة بنتائجها الدقيقة للغاية ومعالجة بيانات التحقق.
عند فحص خطوط الأنابيب الرئيسية، ليس من الضروري إتمام جميع الإجراءات اللازمة للتأكد من خلوها من المشاكل. يمكن فحص كل قسم من أقسام خط الأنابيب باستخدام الطريقة الأنسب.
لاختيار خيار الفحص الأمثل، من الضروري تقييم مدى أهمية الوصلة. ثم، بناءً على ذلك، يتم اختيار طريقة الفحص. على سبيل المثال، في الإنتاج المنزلي، غالبًا ما يكون الفحص البصري أو غيره من طرق الفحص الفعالة من حيث التكلفة كافيًا.
