بازرسی خطوط ریلی به روش غیرمخرب

در حین تماشای قطارها می‌توانید واگن‌های ریلی را که محموله را با خیال راحت به مقصد موردنظر خود حمل می‌کنند نگاه کنید. بااین‌حال، کسانی که در صنعت حمل‌ونقل ریلی فعالیت می‌کنند، می‌دانند که اهمیت واقعی در عملکرد چرخ‌های قطارهاست.

اتصال ریل و چرخ یکی از مهم‌ترین اجزای عملکرد قطار است. عملکرد این قسمت است که تعیین می‌کند آیا محموله به‌موقع می‌رسد یا خیر؛ بنابراین بازرسی منظم برای اطمینان از سلامت این جزء ضروری است.

این مقاله به این موضوع می‌پردازد که چرا تست‌های التراسونیک آرایه فازی Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT) و تست ادی کارنت Eddy Current Testing (ECT) برای بازرسی خطوط ریلی و اتصال ریل و چرخ در حین خدمت بسیار مهم هستند.

بازرسی در محیط حمل‌ونقل ریلی

حمل‌ونقل محموله‌های ریلی بستگی به قابلیت اطمینان چرخ‌هایی دارد که روی آن‌ها سوار شده‌اند. فشار عظیمی که چرخ‌های قطار دائماً تحت آن هستند به این معنی است که آن‌ها در معرض حوادث و آسیب‌های مختلفی هستند. بدین منظور اندازه‌گیری ضخامت باید به‌طور معمول انجام شود تا اطمینان حاصل شود که چرخ می‌تواند این فشار را تحمل کند. اما باید در نظر داشت که هر بار که یک چرخ برای بازرسی جدا می‌شود، زمان از کار افتادن خطوط ریلی را افزایش می‌دهد.

توانایی بررسی و پایش نواحی این چنین و در یک محیط سریع نیاز به تکنیک بازرسی غیر مخرب (NDT) دارد که بتواند اتصال ریل و چرخ را با حداقل زمان از کار افتادگی بازرسی کند. به همین دلیل است که راه‌حل‌های NDT سفارشی برای بازرسی اتصال ریل و چرخ بسیار مهم است. این بازرسی‌ها را می‌توان با روش‌های اولتراسونیک یا تست ادی کارنت انجام داد، که هر دو می‌توانند زمان خرابی را به حداقل برسانند.

اطمینان از اینکه اتصال ریل و چرخ در بالاترین سطح سلامت خود است، کارایی را افزایش می‌دهد، از دارائی‌ها محافظت می‌کند و حتی می‌تواند جان انسان‌ها را نجات دهد.

نیاز به بازرسی اتصال ریل و چرخ

بازرسی غیرمخرب برای صنعت راه‌آهن به چندین مؤلفه مختلف ازجمله قدرت خود ریل بستگی دارد. ریل‌ها تحت فشار وزن، قدرت و سرعت قطار هستند که بیشتر این فشار روی چرخ‌ها متمرکز است.

لبه بیرون آمده یا فلنج (flange) روی چرخ برای نگه داشتن آن روی ریل بسیار مهم است. فلنج ها باید سطح ضخامتی مناسبی داشته باشند که به جلوگیری از ترک‌ها و بریدگی‌هایی که می‌توانند به مشکلات بزرگ تبدیل شوند کمک کند. هنگامی‌که ضخامت کاهش یابد، احتمال بروز آسیب چندین برابر می‌شود.

فناوری NDT مورد استفاده باید هم ضخامت را اندازه‌گیری کند و هم ایرادات جزئی را در تمام سطوح نامنظم موجود در چرخ بررسی کند.

بازرسی‌های منظم و دوره‌ای در محیط حمل‌ونقل ریلی حیاتی و اجتناب ناپذیر است؛ درواقع این بازرسی‌ها باید به‌صورت بسیار منظم و برنامه ریزی شده انجام شود. تعداد بیشتر بازرسی‌های مورد نیاز می‌تواند خرابی و خسارات را کاهش دهد. نکته کلیدی این است که یک راه‌حل NDT پیدا کنید که زمان خرابی را محدود کند و در عین حال بالاترین استانداردهای کارایی و دقت را حفظ کند.

مزایای راه‌حل‌های NDT سفارشی برای بازرسی اتصال ریل و چرخ

چرخ قطارها حجیم هستند و می‌توانند به‌صورت نامنظم شکل بگیرند. قطارهای مدرن در محیط‌های پیچیده الکترومغناطیسی وجود دارند. در این شرایط، روش NDT مورد استفاده اغلب باید برای کار خاص سفارشی شود تا عملکرد آن به حداکثر برسد.

دو نوع راه‌حل اصلی تست غیرمخرب برای اتصال ریل و چرخ وجود دارد. هر یک از این راه‌حل‌ها دارای ترکیبات مختلفی از ابزار، پروب، اسکنر و نرم افزار هستند. یافتن مواردی که برای شما مناسب است برای یک بازرسی موفق اتصال ریل و چرخ بسیار مهم است.

روش اول استفاده از تست اولتراسونیک

تجهیزات تست‌های التراسونیک آرایه فازی Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT) به دلیل قابل‌حمل بودن، مقرون به‌صرفه بودن و دقت بالا، راه‌حلی ایده آل برای چالش‌های بازرسی حجمی (volumetric inspections) رابط ریل در حین به‌کارگیری آن‌هاست است. هنگامی‌که زمان اهمیت جدی دارد – همان‌طور که اغلب هم همین‌گونه است – تجهیزات بازرسی PAUT به کار گرفته می‌شوند.

اگرچه تجهیزات تست التراسونیک آرایه فازی انواع مختلف با درجات پیچیدگی متفاوتی دارند، اما همگی مزایای قابل توجهی را ارائه می‌دهند ازجمله:

• عملکرد بالا
• عدم نیاز به تشخیص فاصله یا معکوس
• برخورداری از فناوری تمرکز آرایه دو بعدی
• قابل‌حمل بودن

قابلیت حمل برای بازرسی خطوط ریلی، به ویژه در محیط‌های شلوغ حمل‌ونقل ریلی یا زمین‌های بزرگ که این توانایی باعث آسان شدن بازرسی می‌شود حائز اهمیت است. توانایی حرکت با تجهیزات و تست سریع با روشن و خاموش شدن چرخ‌ها می‌تواند تا حد زیادی زمان از کار افتادگی را محدود کرده و بازدهی را افزایش دهد که قطارها به خدمت بازگردند.

روش دوم تست ادی کارنت

جهت تشخیص عیوب سطحی و زیرسطحی، ابزارهای ECT یا تست ادی کارنت برای شرایط راه‌آهن و قطار مناسب هستند. تجهیزات دستی تست ادی کارنت محکم و ارگونومیک بوده و دارای عمر باتری طولانی هستند که به تکنسین‌ها اجازه می‌دهد به‌سرعت چندین چرخ را بازرسی کنند.

یکی دیگر از مزایای بازرسی ادی کارنت این است که کار را می‌توان به‌سرعت با واحدهای جمع‌آوری داده از راه دور انجام داد. همچنین توانایی موقعیت‌یابی و جمع شدن کاملاً خودکار باعث می‌شود که روند بررسی بسیار راحت‌تر انجام شود.

علاوه بر این، پروب ادی کارنت انعطاف‌پذیر بوده و برای استفاده بسیار آسان است؛ نیازی به تشخیص فاصله یا معکوس هم نیست. تنها کاری که باید انجام دهید این است که از جلو یا عقب چرخ شروع کنید و یک گذر انجام گیرد. این کار کارایی کل سیستم را ساده کرده و بهبود می‌بخشد.

مزایا تست غیرمخرب سفارشی برای بازرسی خطوط ریلی

راه‌حل‌های سفارشی NDT برای بازرسی اتصال ریل و چرخ مزایای بسیاری را ارائه می‌دهد. ازجمله:

• تشخیص دقیق
• بازدهی بالا
• پایداری عالی
• صرفه‌جویی در زمان و نیروی کار
• سازگاری بالا
• تصمیم‌گیری هوشمندانه

رابط‌های ریل و چرخ تحت فشار زیادی هستند، اما با راه‌حل مناسب و سفارشی‌سازی شده NDT ، تکنسین‌هایی که وظیفه دارند آن‌ها را در سلامت نگه دارند کار خیلی دشواری نخواهند داشت.

یافتن راه‌حل NDT که برای شما مناسب است

هنگام تعیین اینکه کدام راه‌حل NDT برای بازرسی اتصال ریل و چرخ برای نیازهای شما مناسب است، این را در نظر بگیرید که با تجهیزات مناسب، زمان تشخیص عیوب برای یک چرخ می‌تواند کمتر از 60 ثانیه باشد – این زمان کمتر از زمان مورد نیاز برای به دست آوردن یک خروجی یا رندر دو بعدی و سه بعدی از ضخامت و عیوب است. بنابراین زمان کافی برای انجام تعمیرات و جلوگیری از توقف طولانی مدت تجهیزات را به ارمغان می‌آورد.

نه‌تنها این راهکارها، بلکه بسیاری از سیستم‌های پیشرفته از تکنیک‌های داده کاوی استفاده می‌کنند تا برآوردی از میزان و چگونگی عیوب را فراهم کنند. اطلاعات جمع‌آوری‌شده به تکنسین‌ها کمک می‌کند بفهمند چه چیزی باید فوراً تعمیر شود و چه اصلاحاتی می‌تواند برنامه‌ریزی شود و به‌طور کلی امکان استفاده هوشمندانه‌تر از منابع را فراهم می‌کند.

بیشتر بخوانید : بازرسی کف مخازن و مناطق بحرانی آن به روش نشت شار مغناطیسی

بیشتر بخوانید : تشخیص خوردگی زیر تکیه‌گاه‌های لوله و چالش‌های آن