Trong các ứng dụng quan trọng của các ống thép trên khắp các ngành công nghiệp, từ đường ống API 5L đến các sản phẩm API 5CT OCTG, việc duy trì tính toàn vẹn cấu trúc là tối quan trọng đối với an toàn hoạt động và bảo vệ môi trường. Thử nghiệm không phá hủy (NDT) đã nổi lên như là tiêu chuẩn vàng để kiểm tra kỹ lưỡng mà không ảnh hưởng đến chức năng của các sản phẩm hình ống thiết yếu này.
Tầm quan trọng quan trọng của tính toàn vẹn của ống thép
Các ống thép tạo thành xương sống của nhiều hệ thống cơ sở hạ tầng, từ các đường ống truyền tải bị chôn vùi vận chuyển hydrocarbon đến các ống cấu trúc hỗ trợ các tòa nhà cao tầng. Hậu quả của các khiếm khuyết không bị phát hiện trong các ứng dụng này có thể là thảm họa, dẫn đến rò rỉ, thất bại cấu trúc hoặc thậm chí các sự kiện nổ trong môi trường áp suất cao.
Mặc dù các phương pháp thử nghiệm phá hủy truyền thống như kiểm tra độ bền kéo và tác động cung cấp dữ liệu thuộc tính vật liệu có giá trị, chúng được giới hạn trong thử nghiệm mẫu và phá hủy chính các thành phần mà họ đánh giá. Đối với các ứng dụng quan trọng phù hợp với các tiêu chuẩn như API 5L, ASTM A106 hoặc ISO 3183, các phương pháp kiểm tra toàn diện hơn là rất cần thiết.
Phương pháp NDT cốt lõi cho các sản phẩm hình ống thép
NDT sử dụng các nguyên tắc vật lý khác nhau để kiểm tra kỹ lưỡng các vật liệu, thành phần và hệ thống lắp ráp mà không làm thay đổi tính toàn vẹn cấu trúc hoặc hiệu suất trong tương lai của chúng. Cách tiếp cận này đặc biệt có giá trị đối với các hệ thống hình ống đắt tiền như vỏ OCTG và ống có thách thức để loại bỏ sau khi lắp đặt.
Kiểm tra siêu âm (UT)
UT sử dụng sóng âm thanh tần số cao để phát hiện sự không liên tục bên trong trong ống thép liền mạch, ống ERW và các sản phẩm ống LSAW. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả để đo độ dày của tường và xác định các khiếm khuyết bên trong các sản phẩm đường ống phải đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt như DNV-OS-F101 cho các ứng dụng ngoài khơi.
Kiểm tra hạt từ tính (MT)
Được thiết kế đặc biệt cho các vật liệu sắt từ, MT vượt trội khi định vị bề mặt và các khiếm khuyết gần bề mặt trong các ống thép. Phương pháp này thường được áp dụng cho các kết nối mặt bích và phụ kiện đường ống trong đó nồng độ ứng suất có thể dẫn đến sự hình thành vết nứt.
Kiểm tra hiện tại Eddy (ECT)
ECT xác định các lỗ hổng bề mặt và dưới bề mặt bằng cách phân tích sự gián đoạn trường điện từ. Điều đặc biệt có giá trị để kiểm tra ống có thành mỏng và phát hiện sự ăn mòn trong các đường ống dành cho môi trường dịch vụ chua khi cần phải tuân thủ NACE MR0175.
Kiểm tra X quang (RT)
Sử dụng tia X hoặc tia gamma, RT tạo ra các biểu diễn trực quan về cấu trúc bên trong của đường ống, làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc kiểm tra mối hàn trong các đường ống LSAW và các sản phẩm ERW. Phương pháp này cung cấp xác minh quan trọng cho các đường ống được sử dụng trong môi trường áp suất cao.
Nhiệt kế hồng ngoại (IRT)
IRT phát hiện các biến thể nhiệt độ có thể chỉ ra những bất thường về cấu trúc, ăn mòn hoặc các khiếm khuyết khác. Kỹ thuật này ngày càng được sử dụng để kiểm tra trường nhanh các hệ thống đường ống được cài đặt.
Các khiếm khuyết phổ biến được phát hiện thông qua NDT
Thất bại ống thép thường bắt nguồn từ những khiếm khuyết nhỏ mở rộng dưới các ứng suất hoạt động. Các phương thức NDT được thiết kế đặc biệt để xác định:
Vết nứt và gãy xương - bao gồm ăn mòn căng thẳng crack phổ biến trong các ứng dụng áp suất cao
Thiệt hại ăn mòn - Đặc biệt quan trọng đối với các đường ống hoạt động trong dịch vụ chua hoặc môi trường ngoài khơi
Độ xốp vật chất - có thể thỏa hiệp xếp hạng áp lực cho vỏ và ống API 5CT
Bao gồm - Vật liệu phi kim loại được nhúng trong quá trình sản xuất làm suy yếu tính toàn vẹn cấu trúc
Khiếm khuyết mối hàn - bao gồm thiếu sự hợp nhất, thâm nhập không đầy đủ và các vùi xỉ trong ống ERW và LSAW
Ưu điểm của NDT cho các ứng dụng Pipeline và OCTG
Đối với các nhà khai thác làm việc với các sản phẩm hình ống thép quan trọng như ống khoan (API 5DP), vỏ và ống dòng, NDT cung cấp một số lợi thế đáng kể:
Bảo hiểm kiểm tra 100% so với thử nghiệm phá hủy dựa trên mẫu
Bảo tồn tính toàn vẹn của sản phẩm trong suốt quá trình kiểm tra
Phát hiện sớm các điểm thất bại tiềm năng trước các sự kiện thảm khốc
Xác minh tuân thủ với các tiêu chuẩn quốc tế bao gồm ISO 11960
Giảm rủi ro hoạt động trong môi trường liên tiếp cao
Tuổi thọ dịch vụ mở rộng thông qua bảo trì được nhắm mục tiêu dựa trên đánh giá khiếm khuyết chính xác
Kết luận: NDT là một công cụ đảm bảo chất lượng quan trọng
Thử nghiệm không phá hủy đại diện cho một yếu tố không thể thiếu trong quy trình đảm bảo chất lượng cho các đường ống thép trên các ứng dụng. Từ việc phát hiện các khiếm khuyết sản xuất trong đường ống thương mại ASTM A53 mới đến theo dõi tính toàn vẹn của các đường ống truyền API 5L X65 API 5L X65, các kỹ thuật này cung cấp dữ liệu thiết yếu mà không ảnh hưởng đến chính các cấu trúc mà chúng nhắm đến để bảo vệ.
Khi các tiêu chuẩn công nghiệp ngày càng nghiêm ngặt và các ứng dụng đòi hỏi khắt khe hơn, các giao thức NDT toàn diện sẽ tiếp tục phát triển như phòng thủ tiền tuyến chống lại sự cố đường ống tiềm năng và hậu quả liên quan của chúng.
