تشخیص خوردگی زیر تکیه‌گاه‌های لوله و چالش‌های آن

امروزه چالش تشخیص خوردگی زیر تکیه‌گاه‌های لوله corrosion under pipe supports (CUPS) در چشم‌انداز وسیع صنعتی مطرح است. این مشکل در صنایع مختلف وجود دارد که باید به‌طور جدی با آن مقابله کرد؛ زیرا اگر واقع‌گرایانه با آن روبرو شویم می‌دانیم که ایمنی افراد و محیط زیست در خطر است. بااین‌حال، شناسایی و ارزیابی خوردگی در این مناطق خاص می‌تواند کار پیچیده‌ای باشد که نیازمند یک استراتژی بازرسی قوی است.

در این مقاله، تکنیک‌های نوآورانه این بازرسی و اهمیت رویکرد بازرسی مؤثر برای غلبه بر این چالش و حفظ منافع ذینفعان را بررسی می‌کنیم.

انواع تکیه‌گاه‌های لوله

تکیه‌گاه‌های لوله انواع مختلفی دارند که هر کدام به دلیل هندسه خود دارای چالش‌های منحصر به فردی هستند.

درک انواع مختلف این تکیه‌گاه‌های‌ لوله و هندسه آن‌ها در توسعه راهبردهای بازرسی مؤثر برای تشخیص و مقابله با عیوب و خوردگی، حفظ یکپارچگی و همچنین سلامت لوله‌ها بسیار حائز اهمیت است. همچنین این بازرسی‌ها گهگاه به تکنیک‌های پشتیبانی تکمیلی برای تطبیق با هندسه‌های مختلف نیاز دارد. علاوه بر این، عواملی مانند دسترسی، قطر لوله و الزامات کاربر نهایی در تعیین مناسب‌ترین استراتژی بازرسی نقش دارند.

در تصویر زیر انواع مختلفی از این تکیه‌گاه‌ها را مشاهده می‌کنید:

یکی از انواع متداول تکیه‌گاه‌های لوله، تکیه‌گاه ساده است که می‌تواند به‌صورت مکانیکی بسته شود یا به‌سادگی روی لوله تکیه کند. این تکیه‌گاه‌ها، بدون اتصال جوش به لوله، خطر خوردگی بیشتری دارند. هندسه آن‌ها اغلب به شکل I-Beams یا گیره است که چالش‌هایی را در دسترسی و بازرسی مناطق زیرین آن ایجاد می‌کند.

از طرف دیگر، تکیه‌گاه‌های جوش داده شده، اتصال قوی‌تری به لوله ایجاد می‌کنند اما معایب خاص خود را نیز دارند. اتصال جوش داده شده به‌طور بالقوه می‌تواند علائم و نشانه‌های عیوب دیواره را بپوشاند و تشخیص خوردگی درون آن را نیز دشوارتر سازد. علاوه بر این، هندسه پیچیده تکیه‌گاه‌های جوش داده شده نیازمند در نظر گرفتن بررسی‌های تخصصی‌تر برای اطمینان از بازرسی‌های جامع و کامل است.

تشخیص خوردگی زیر تکیه‌گاه‌های لوله‌های با قطر کم

وقتی صحبت از لوله‌های با قطر کم می‌شود، بازرسی لوله برای تشخیص خوردگی در بخش زیر تکیه‌گاه‌ها کار ساده‌ای نیست. تجهیزات بازرسی امواج هدایت شده (guided wave) مزایای چشمگیری را برای این بازرسی به ارمغان می‌آورند، از جمله وضوح و حساسیت بهتر، بازرسی محیطی و استقرار سریع و به هنگام.

این تجهیزات پیشرفته بازرسی به‌طور خاص برای لوله‌های با قطر کوچک طراحی شده است و آن را به ابزار غربالگری مناسب برای تشخیص خوردگی در زیر تکیه‌گاه‌های لوله CUPS تبدیل می‌کند. همچنین این تجهیزات با توانایی کار با تکیه‌گاه‌های ساده مانند گیره‌ها (clamps) ، فرآیند بازرسی را ساده و افراد را از بازرسی کارآمد مطمئن می‌سازند.

استفاده از یقه‌های مغناطیسی جهت بازرسی لوله

تجهیزات گفته شده مزایای زیادی دارند اما از محدودیت‌های آن‎‌ها نیز نباید غافل شد؛ مثلاً در مورد بازرسی تکیه‌گاه‌های جوش‌خورده که هنوز هم با چالش‌هایی همراه است و در حال حاضر محدود به لوله‌های با قطر کمتر است. بااین‌حال، راه‌حلی وجود دارد که تجربه این بازرسی را متحول می‌سازد و آن یقه‌های (collars) مغناطیسی است.

یقه‌های مغناطیسی یک راه حل اتصال مکانیکی ارائه می‌دهند که نیاز به نیروی اضافی یا چسبندگی را از بین می‌برد. یقه‌های مغناطیسی با مشخصات دقیق و طراحی قابل حمل خود بازرسی را سریع و بدون دردسر انجام می‌دهند و دیگر نیازمند زمان راه اندازی یا تجهیزات بزرگ نیست.

بیشتر بخوانید : خدمات بازرسی لوله به روش های غیرمخرب

مزایای استفاده از یقه‌های مغناطیسی بازرسی لوله

مزایای یقه‌های مغناطیسی فراتر از صرف سهولت استفاده است. قابلیت جمع‌آوری داده‌های با پهنای باند وسیع، تجزیه و تحلیل جامع شرایط خوردگی را تضمین می‌کند و جایی برای از دست دادن اطلاعات مهم در طول بازرسی‌ها باقی نمی‌گذارد.

این یقه‌ها فرصت‌هایی را برای بازرسی لوله‌هایی که قبلاً با مشکلات فاصله شعاعی مواجه بودند، باز می‌کند و این امکان را می‌دهند که بدون محدودیت به آن مناطق صعب‌العبور دسترسی پیدا کرد.

با تنظیم یقه‌ها روی فرکانس‌های بالا مخصوصاً برای کاربردهای CUPS، می‌توان به بالاترین حساسیت و تشخیص‌پذیری دست یافت، حتی برای نقص‌های کوچک که فقط ۱٪ از سطح مقطع را نشان می‌دهند.

یقه‌های مغناطیسی، طول قرقره های جداگانه را هدف قرار می‌دهند و امکان بررسی دقیق لوله‌های حاوی ویژگی‌های متعدد را فراهم می‌کنند.

بعضی از این تجهیزات طراحی بخش‌بندی شده‌ای دارند که قابلیت‌های تشخیصی پیشرفته‌تری را ارائه می‌دهد. این رویکرد منحصربه‌فرد امکان تمایز بین امواج متقارن محوری و خمشی (axisymmetric and flexural waves) را فراهم می‌کند و تشخیص دقیق‌تری از عیوب را ارائه می‌دهد.

با جمع‌آوری داده‌های با پهنای باند مناسب و ضبط کامل ماتریسی full matrix capture (FMC)، بازرسان به طیف گسترده‌ای از فرکانس‌ها دسترسی پیدا می‌کنند و می‌توانند داده‌ها را به روش‌های مختلف بازسازی کنند، همچنین این تجهیزات انعطاف‌پذیری بیشتر و توانایی نظارت بر رفتار وابسته به فرکانس را ارائه می‌دهند.

نمونه‌ای از بازرسی در زیر تکیه‌گاه‌های لوله

انجام تست خوردگی تکیه گاه لوله در کمبریج

در این مثال، یک ابزار مغناطیسی 100 میلی متری (4 اینچی) تقریباً 1.5 متر (5 فوت) دورتر از تکیه‌گاه لوله قرار گرفته بود. امواج در دو شرایط مختلف زیر به تکیه‌گاه لوله فرستاده می‌شود.

1. عدم وجود عیب و خوردگی

2. ایجاد خوردگی ماشین‌کاری شده

تصویر زیر نتیجه بررسی در حالت شرایط اول است که عیبی تشخیص داده نشده است.

اسکن بدون تشخیص عیوب

در تصویر بعدی نتیجه بازرسی با خوردگی تعبیه شده در تکیه گاه U-bolt قابل مشاهده است. یک سیگنال واضح از عیب خوردگی در تکیه‌گاه جوش وجود دارد. علاوه بر این، اسکن C و بررسی بیشتر نشان می‌دهد که این نقص در موقعیت 90 درجه قرار گرفته است.

راه‌اندازی و اجرای این تست تنها پنج دقیقه طول کشید که به‌وضوح کارایی تجهیزات پیشرفته‌تر برای بازرسی زیر تکیه‌گاه‌های لوله را نشان می‌دهد.

 عیوب موضعی شناسایی شده است

به‌طور خلاصه معرفی یقه‌های مغناطیسی، بازرسی زیر تکیه‌گاه‌های لوله را متحول می‌کند، کوپلینگ بهبود یافته، قابلیت حمل، کاهش اندازه، قابلیت‌های تشخیصی پیشرفته، جمع‌آوری داده‌های با پهنای باند مناسب و… از جمله دیگر این مزایا است.

بیشتر بخوانید: هوش مصنوعی برای بازرسی لوله