بازرسی به روش نقشه‌برداری خوردگی (Corrosion mapping)

باگذشت زمان، روش نقشه‌برداری خوردگی (Corrosion mapping)، بیشتر و بیشتر برای تست‌ غیر مخرب (NDT) سازه‌هایی با مساحت‌های بزرگ مورد استفاده قرار گرفته شده است.

به نقشه‌برداری خوردگی به‌عنوان بررسی سلامت سازه‌ها، منهای زمان انتظار فکر کنید. از طریق اندازه‌گیری منظم ضخامت، هدف این نقشه‌برداری بهبود کیفیت و کمیت اطلاعات برای توصیف وضعیت یک دارایی است.

تست اولتراسونیک (UT) معمولاً برای سطوح بزرگ و سازه‌های در حال سرویس مانند خطوط لوله و پوسته مخازن ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. با چنین مناطق وسیعی برای پوشش، بازرسی دستی می‌تواند زمان‌بر و فرساینده باشد؛ همچنین با بررسی‌های نقطه‌ای پراکنده، احتمال تشخیص عیوب پایین است. نقشه‌برداری خوردگی خودکار می‌تواند در همه این جنبه‌ها سبب بهبود بازرسی گردد و برای ارزیابی سلامت و تخمین بهتر عمر باقی‌مانده این دارایی‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

بیشتر بخوانید : نقش تست غیرمخرب در بازرسی سلامت مخازن

چرا نقشه‌برداری خوردگی ؟

استانداردهای بازرسی که اصول نگهداری دارایی‌های بزرگ را توضیح می‌دهند، اغلب بیان می‌کنند که مجموعه نسبتاً کوچکی از اندازه‌گیری‌های نقطه‌ای به‌طور پراکنده برای بازرسی و تخمین عمر مفید و باقی‌مانده دارایی مورد نیاز است.

بازرسی این دارایی‌های بزرگ می‌تواند بسیار وقت‌گیر باشد که منجر به ایجاد مسئله هماهنگی و تعادل بین زمان در دسترس برای انجام بازرسی و اندازه‌گیری‌های لازم برای تعیین وضعیت آن توسط بازرس و مالک دارایی شود.

با تقریب ساده، برخی دستورالعمل‌ها، اندازه‌گیری نقطه‌ای 10 میلی‌متری را روی دیواره پوسته‌ای به ارتفاع 15 متر (49 فوت) از مخزن ذخیره‌سازی به قطر 50 متر (164 فوت) توصیه می‌کنند؛ که تقریباً 0012/0 درصد از سطح آن را پوشش می‌دهد. این روش بازرسی به قول معروف، مثل پیدا کردن سوزن در انبار کاه است که همراه با خطرات ناشی از دسترسی با طناب یا افزایش هزینه‌ها دسترسی داربست به مناطق مرتفع، بازرسی‌ها را چالش‌برانگیز می‌سازند.

راه‌حل مناسب‌تر بهره‌گیری از یک ربات خزنده باقابلیت کنترل از راه دور برای به‌کارگیری روش نقشه‌برداری خوردگی است که می‌تواند این کار را با ایجاد یک نقشه کدگذاری شده رنگی دوبعدی از اندازه‌گیری‌ها انجام دهد.

نقشه‌برداری خوردگی چگونه عمل می‌کند؟

در روش نقشه‌برداری خوردگی خزنده‌های قوی و میدانی موجود، از چرخ‌های مغناطیسی برای چسبندگی استفاده می‌کنند و می‌توانند از سطوحی که در هر جهتی هستند بالا بروند.

دقت نقشه‌برداری خوردگی با یک ریل اسکن ثابت (بازوی شطرنجی) که وزن آن به‌طور مساوی بر روی دو ماژول مجزا توزیع شده است افزایش می‌باید. این دو ماژول در پشت سر هم قرار دارند تا خطر انحراف اسکنر از مسیر را کاهش دهند.

با طیف وسیعی از حرکت بازوی شطرنجی از 300 تا 1160 میلی‌متر (12 تا 45.6 اینچ)، نقشه‌های خوردگی ایجادشده را می‌توان به هم متصل کرد. پس‌ازآن با استفاده از پلتفرم‌های نرم‌افزاری برای ایجاد نمای ادغامی از اسکن‌های مجزا بهره می‌گیرند که به تجزیه‌وتحلیل هرچه بهتر شرایط دارایی کمک می‌کند.

راه‌حل خودکار می‌تواند بررسی نقطه‌ای با وضوح بالا و در فواصل 0.5 x 0.5 میلی‌متر (0.02 x 0.02 اینچ) تا چیزی به اندازه 50×50 میلی‌متر (2×2 اینچ) انجام دهد.

رزولوشن انتخاب شده سازشی بین زمان اختصاص داده شده برای انجام بازرسی و بزرگ‌ترین میزان ناپیوستگی است که مالک دارایی مایل است از دست بدهد. از طرف دیگر، می‌توان ابتدا یک اسکن سریع و درشت با وضوح پایین برای یافتن مناطق موردنظر و سپس اسکن‌های با وضوح بالا انجام داد. البته، زمان بازرسی را می‌توان با تنها هدف قرار دادن مناطقی از دارایی که معمولاً با خوردگی مرتبط هستند کاهش داد، به‌عنوان‌مثال در یک مخزن ذخیره‌سازی تنها به بررسی سطوح بیرونی ارتباط دهنده پرداخت.

تست التراسونیک آرایه فازی (PAUT) Phased array ultrasonic testing

تست التراسونیک آرایه فازی (PAUT) Phased array ultrasonic testing به این شکل است که با استفاده از آرایه‌ای از مبدل‌های (یا کریستال های) اولتراسونیک که به صورت یک ماتریس مربعی NxN در کنار هم قرار گرفته اند شروع به اندازه گیری ناحیه وسیعی از سطح مورد نظر می کند.

در این روش پوشش سطح وسیعی از سطح مورد نظر برای انجام اسکن بدون حرکت کاوشگر آرایه فازی امکان پذیر است در حالیکه در آلتراسونیک معمولی یعنی تک کریستال نیازمند حرکت پروب یا کاوشگر بر روی کل سطح می باشد که از این نظر زمان انجام تست نسبت به ارایه فازی افزایش می یابد.

استفاده از یک خزنده به همراه کاوشگر PAUT برای اسکن و بازرسی، ذخیره‌سازی داده‌ها را بهبود بخشیده و وجود تکنولوژی‌هایی از جمله نمایشگر لمسی با رابط کاربری مناسب می‌تواند کارایی بررسی‌های مورد نظر را به شدت افزایش دهد.

برای مثال، یک اسکن 1000 میلی‌متری (39 اینچ) طول، 600 میلی‌متر (24 اینچ) عرض با وضوح اندازه‌گیری بالا 1×1 میلی‌متر (0.04×0.04 اینچ)، اسکن شطرنجی با یک پروب تک کریستالی حدود 27 دقیقه طول می‌کشد. برای تکمیل. با یک پروب عریض‌تر، کاوشگرهای کمتر و با وضوح اندازه‌گیری یکسان، همراه با یک پروب PAUT بین 1.5 تا 2 دقیقه طول می‌کشد (بسته به جهت کاوشگر) یعنی بهبود 13 تا 18 برابری در راندمان نقشه‌برداری خوردگی.

بیشتر بخوانید: بازرسی خطوط ریلی به روش غیرمخرب

روش تمرکز کامل Total Focusing Method (TFM)

علاوه بر روش PAUT استاندارد، با استفاده از ابزارهای دیگر بازرسی می‌توان روش تمرکز کامل total focusing method (TFM) را هنگام نقشه‌برداری خوردگی انجام داد تا کیفیت عیوب گزارش‌شده را با تمرکز مصنوعی در تمام نقاط افزایش داد.

در این تکنولوژی برای هر موقعیت کاوشگر، یک عنصر در آرایه شلیک می‌شود و همه عناصر به بازتاب گوش می‌دهند. این کار برای هر عنصر تکرار می‌شود که منجر به مجموعه‌ای از Bاسکن‌های N تایی می‌شود.

مزایای روش تمرکز کامل Total Focusing Method (TFM)

از طریق روش تمرکز کامل Total Focusing Method (TFM) ، یک تصویر دقیق‌تر با جمع کردن نقاط خاص از هر یک از اسکن‌های B ساخته می‌شود تا یک نمایش متمرکز و مقطعی مانند از جزء زیر آرایه ارائه دهد. این امر منجر به نمایش بهتر عیب، تجزیه‌وتحلیل بصری‌تر و بازرسی سریع‌تر می‌شود.

این روش را می‌توان به‌صورت بی‌وقفه و real-time انجام داد تا نتایج قابل گزارش را مستقیماً به بازرس با همان کارایی نقشه‌برداری استاندارد PAUT ارائه داد.

یک مثال دیگر از مزایای روش TFM برای نقشه‌برداری خوردگی، ارائه شکل نقص است. به‌عنوان‌مثال، یک ناحیه خوردگی به شکل انتهای گنبد در سمت دور نمونه بازرسی می‌تواند دارای بازتابنده‌هایی با زاویه برخورد بیشتر از 45 درجه باشد. در رویکرد تک کریستالی، صدا به محل کاوشگر انعکاس نمی یابد و بنابراین دامنه نقص به‌شدت کاهش می‌یابد. با یک کاوشگر آرایه و با رویکرد TFM، عرض پروب منجر به شناسایی عناصر بیشتر از انعکاس 45 درجه می‌شود که درنتیجه نمایشی جامع از مشخصات خوردگی ظاهر می‌شود.