天然氣因其優(yōu)質(zhì)、高效、潔凈的特點，在能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中比例日趨增大。同時，我國99%的天然氣是通過管道運輸?shù)?，尤其是近年來我國天然氣管道建設速度加快，管道的數(shù)量在不斷增加。

    然而，天然氣由于其易燃、易爆等特性，易引發(fā)人員傷亡、財產(chǎn)損失或環(huán)境污染等事故。如06年四川省某輸氣站因天然氣管線螺旋焊縫存在缺陷，天然氣泄露引發(fā)爆炸事故，造成10人死亡，多人受傷；07年北京海淀區(qū)太平路東口一處地下天然氣管道發(fā)生泄露，導致2名井下作業(yè)的工人中毒身亡。

    為了預防事故的發(fā)生，需要對天然氣管道常見的失效模式進行分析，并找出天然氣管道失效的原因，從而采取有針對性的預防、控制和管理措施。

    管件檢測需求

    天然氣管道的主要失效模式，包括管體斷裂、接口泄露、管體爆炸、過量變形、材料性能退化、表面損傷等。某管材研究所為了分析管材折彎的失效模式，需要對兩根輸氣管進行外部尺寸檢測、折彎下的失效分析等。

    這兩個管路測量主要難度在于：管件長度分別為2m/1m，折彎部位褶皺明顯，彎曲的形狀多，需要采集完整的數(shù)據(jù)，才能進行尺寸公差檢測和失效分析。

    3D掃描檢測方案

    為了高效地完成此次測量，新拓三維技術(shù)工程師采用XTOM三維光學掃描測量系統(tǒng)，對管件進行全尺寸數(shù)據(jù)采集。XTOM測量系統(tǒng)單幅精度可達0.005mm，可以更好地滿足客戶對測量精度的要求。

    檢測過程

    將樣件噴圖顯影劑，黏貼標志點，掃描物體表面，獲得1:1的高精度三維表面數(shù)據(jù)模型。

    導出STL三維掃描數(shù)據(jù)，并在三維檢測軟件中進行后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。

    檢測分析

    根據(jù)客戶的需求，我們對掃描獲取的三角網(wǎng)格模型進行分析檢測，并為客戶測量其中一支彎曲變形管子的折彎數(shù)據(jù)。

    直接輸出折彎數(shù)據(jù)報告，通過尺寸標注展現(xiàn)折彎數(shù)據(jù)，并在多個位置標注得到該處的折彎數(shù)據(jù)，包括如圖所示的最高位置和最低位置的折彎數(shù)值。

    采用新拓三維XTOM測量系統(tǒng)，該研究所將產(chǎn)品三維模型與設計圖紙對比，對管件產(chǎn)品進行度量、比較、分析，更精準地判斷管件產(chǎn)品的三維尺寸偏差。另外，通過對折彎數(shù)據(jù)的測量，與有限元分析比對，可更好地歸納出管道折彎后變形及失效的數(shù)據(jù)值。

    天然氣管道運輸具有成本低、運量大、自動化程度高的特點，是天然氣走向市場的主要途徑。對天然氣管件進行質(zhì)量檢測是必不可少的一道工序，可保證管件在下道工序、安裝使用時符合各項標準和規(guī)定，投入使用過程中符合相關(guān)的安全規(guī)范和標準。