ทำความเข้าใจวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายสำหรับการประกันความสมบูรณ์ของท่อเหล็ก

ในการใช้งานที่สำคัญของท่อเหล็กในอุตสาหกรรมตั้งแต่ท่อ API 5L ไปจนถึงผลิตภัณฑ์ API 5CT OCTG การรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับความปลอดภัยในการดำเนินงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) ได้กลายเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการตรวจสอบอย่างละเอียดโดยไม่กระทบต่อการทำงานของผลิตภัณฑ์ท่อที่จำเป็นเหล่านี้

ความสำคัญที่สำคัญของความสมบูรณ์ของท่อเหล็ก

ท่อเหล็กเป็นกระดูกสันหลังของระบบโครงสร้างพื้นฐานจำนวนมาก-จากท่อส่งสัญญาณที่ฝังอยู่การขนส่งไฮโดรคาร์บอนไปยังท่อโครงสร้างที่รองรับอาคารสูง ผลที่ตามมาของข้อบกพร่องที่ตรวจพบในแอปพลิเคชันเหล่านี้อาจเป็นหายนะส่งผลให้เกิดการรั่วไหลความล้มเหลวของโครงสร้างหรือแม้กระทั่งเหตุการณ์ระเบิดในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง

ในขณะที่วิธีการทดสอบการทำลายล้างแบบดั้งเดิมเช่นการทดสอบแรงดึงและผลกระทบให้ข้อมูลคุณสมบัติวัสดุที่มีค่า แต่พวกเขาถูก จำกัด ให้ทดสอบตัวอย่างและทำลายส่วนประกอบที่พวกเขาประเมิน สำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญที่สอดคล้องกับมาตรฐานเช่น API 5L, ASTM A106 หรือ ISO 3183 วิธีการตรวจสอบที่ครอบคลุมมากขึ้นเป็นสิ่งจำเป็น

วิธีการหลัก NDT สำหรับผลิตภัณฑ์ท่อเหล็ก

NDT ใช้หลักการทางกายภาพต่าง ๆ เพื่อตรวจสอบวัสดุส่วนประกอบและระบบประกอบอย่างละเอียดโดยไม่ต้องเปลี่ยนความสมบูรณ์ของโครงสร้างหรือประสิทธิภาพในอนาคต วิธีการนี้มีค่าอย่างยิ่งสำหรับระบบท่อที่มีราคาแพงเช่นปลอก OCTG และท่อที่ท้าทายในการลบหลังจากการติดตั้ง

การทดสอบอัลตราโซนิก (UT)

UT ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อตรวจจับความไม่ต่อเนื่องภายในในท่อเหล็กที่ไร้รอยต่อท่อ ERW และผลิตภัณฑ์ท่อ LSAW วิธีนี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดความหนาของผนังและการระบุข้อบกพร่องภายในในผลิตภัณฑ์ท่อสายที่ต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เข้มงวดเช่น DNV-OS-F101 สำหรับการใช้งานนอกชายฝั่ง

การทดสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MT)

ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับวัสดุ ferromagnetic, MT เก่งที่พื้นผิวตำแหน่งและข้อบกพร่องใกล้พื้นผิวในท่อเหล็ก วิธีนี้มักใช้กับการเชื่อมต่อหน้าแปลนและอุปกรณ์ท่อที่ความเข้มข้นของความเครียดสามารถนำไปสู่การก่อตัวของรอยแตก

การทดสอบปัจจุบัน Eddy (ECT)

ECT ระบุข้อบกพร่องของพื้นผิวและใต้ผิวดินโดยการวิเคราะห์การหยุดชะงักของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า มันมีค่าอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบท่อที่มีผนังบางและตรวจจับการกัดกร่อนในท่อที่กำหนดไว้สำหรับสภาพแวดล้อมการบริการเปรี้ยวที่ต้องปฏิบัติตาม NACE MR0175

การทดสอบรังสี (RT)

การใช้รังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมา RT สร้างการแสดงภาพของโครงสร้างภายในของท่อทำให้เหมาะสำหรับการตรวจสอบการเชื่อมในท่อ LSAW และผลิตภัณฑ์ ERW วิธีนี้ให้การตรวจสอบที่สำคัญสำหรับท่อที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง

Infrared Thermography (IRT)

IRT ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่อาจบ่งบอกถึงความผิดปกติของโครงสร้างการกัดกร่อนหรือข้อบกพร่องอื่น ๆ เทคนิคนี้ใช้มากขึ้นสำหรับการตรวจสอบสนามอย่างรวดเร็วของระบบท่อที่ติดตั้ง

ข้อบกพร่องทั่วไปที่ตรวจพบผ่าน NDT

ความล้มเหลวของท่อเหล็กมักเกิดจากความไม่สมบูรณ์เล็กน้อยซึ่งขยายตัวภายใต้ความเครียดในการปฏิบัติงาน วิธีการ NDT ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อระบุ:

• รอยแตกและการแตกหัก  - รวมถึงการกัดกร่อนความเครียดที่พบบ่อยในการใช้งานแรงดันสูง

• ความเสียหายจากการกัดกร่อน  - สำคัญอย่างยิ่งสำหรับท่อที่ทำงานในบริการเปรี้ยวหรือสภาพแวดล้อมนอกชายฝั่ง

• วัสดุพรุน  - ซึ่งสามารถประนีประนอมการจัดอันดับความดันสำหรับปลอก API 5CT และท่อ

• การรวม  - วัสดุที่ไม่ใช่โลหะที่ฝังอยู่ในระหว่างการผลิตที่ทำให้ความสมบูรณ์ของโครงสร้างอ่อนลง

• การเชื่อมข้อบกพร่อง  - รวมถึงการขาดฟิวชั่นการเจาะที่ไม่สมบูรณ์และการรวมตะกรันในท่อ ERW และ LSAW

ข้อดีของ NDT สำหรับแอปพลิเคชันไปป์ไลน์และ OCTG

สำหรับผู้ประกอบการที่ทำงานกับผลิตภัณฑ์ท่อเหล็กวิกฤตเช่นท่อเจาะ (API 5DP) ปลอกและท่อสาย NDT มีข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการ:

• ความครอบคลุมการตรวจสอบ 100% เมื่อเทียบกับการทดสอบการทำลายตัวอย่างตามตัวอย่าง

• การเก็บรักษาความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ตลอดกระบวนการตรวจสอบ

• การตรวจหาจุดล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นก่อนเหตุการณ์ภัยพิบัติ

• การตรวจสอบการปฏิบัติตามมาตรฐานกับมาตรฐานสากลรวมถึง ISO 11960

• ลดความเสี่ยงในการดำเนินงานในสภาพแวดล้อมที่มีค่าสูง

• อายุการใช้งานเพิ่มเติมผ่านการบำรุงรักษาเป้าหมายตามการประเมินข้อบกพร่องที่ถูกต้อง

สรุป: NDT เป็นเครื่องมือประกันคุณภาพที่สำคัญ

การทดสอบแบบไม่ทำลายแสดงถึงองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการประกันคุณภาพสำหรับท่อเหล็กในการใช้งาน จากการตรวจจับข้อบกพร่องในการผลิตในท่อเชิงพาณิชย์ ASTM A53 ใหม่ไปจนถึงการตรวจสอบความสมบูรณ์ของ AGING API 5L X65 ส่งท่อส่งสัญญาณเทคนิคเหล่านี้ให้ข้อมูลที่จำเป็นโดยไม่กระทบต่อโครงสร้างที่พวกเขาต้องการปกป้อง

เมื่อมาตรฐานอุตสาหกรรมมีความเข้มงวดมากขึ้นเรื่อย ๆ และแอปพลิเคชันที่ต้องการมากขึ้นโปรโตคอล NDT ที่ครอบคลุมจะยังคงพัฒนาต่อไปในขณะที่การป้องกันแนวหน้าต่อความล้มเหลวของท่อที่อาจเกิดขึ้นและผลที่เกี่ยวข้อง