نوشته‌ها

بهره وری روش MFL در خدمات بازرسی لوله

بهره وری روش MFL در خدمات بازرسی لوله

 

افزایش میزان عیوب و خرابی در لوله های دیگ های بخار سبب افزایش تعمیرات و در نتیجه افزایش هزینه های نگهداری این تجهیزات گشته است.

خرابی لوله های دیگ های بخار می تواند به دلایل زیر باشد:

  • فشار
  • خوردگی
  • ترک خوردگی
  • خرابی فلز
  • فشار ناشی از خوردگی

تعمیرات لوله های دیگ بخار هزینه بر هستند؛ بنابراین یافتن دلیل خرابی این لوله ها حیاتی است. تجزیه و تحلیل خرابی لوله های دیگ بخار معمولا مربوط به خوردگی، ترک خوردگی، خرابی فلز، فشار ناشی از خوردگی یا مواردی از این دست است.

ترک خوردگی و فشارهای وارد بر لوله که منجر به شکست لوله دیگ بخار می گردند ممکن است به دلایل گسترده ای اتفاق بیفتد. در بسیاری از مواقع این موارد از دید مستقیم  پنهان می مانند.

تجزیه و تحلیل خرابی و آزمایش لوله برای مبدل های حرارتی مانند کندانسورها (condensers) یا محفظه توربین بخار یا مبدل های حرارتی مناسب است.

 مبدل های حرارتی در هر اندازه به طور کلی دارای لوله های بسیار گران قیمت هستند ، بنابراین جایگزینی لوله ها به عهده تصمیم گیرندگان ارشد است. زمان این جایگزینی در مکانیسم های تاسیسات همیشه به وضوح مشخص نیست ، بنابراین تجزیه و تحلیل خرابی لوله دیگ بخار و آزمایش پیوسته شرایط آن ها لازم است.

بیشتر بخوانید: بازرسی غیرمخرب کابل ها و لوله ها به روش نشتی شار مغناطیسی MFL

مناسب ترین روش برای بازرسی لوله

هیچ روش بازرسی واحدی برای انواع مختلف مواد توصیه نمی شود. یک سیستم تک فناوری فقط برای طیف محدودی از کاربردها می تواند استفاده شود. از روش ادی کارنت eddy current (EC) معمولاً برای بازرسی مواد غیرفرومغناطیسی استفاده می شود. در خصوص بهره وری روش MFL در خدمات بازرسی لوله نیز تصویر زیر مقایسه ای از انواع روش ها را در برمی گیرد.

بیشتر بخوانید: خدمات بازرسی لوله به روش های غیرمخرب

 

برای بازرسی از مواد فریت (هیدراکسید اهن) و لوله های فولادی کربن از روش های (RFT) Remotefield testing و نشتی شار مغناطیسی (MFL) استفاده می شود.

تکنیک سیستم بازرسی داخلی دوار فراصوتی The internal rotary inspection system (IRIS) برای پروفیلومتری (profilometry) لوله و نقشه برداری از خوردگی استفاده می شود و یک روش بازرسی معتبر برای ادی کارنت (eddy current) ، آر اف تی RFT (remote field) و نشتی شار مغناطیسی هر ماده است.

Tube-Inspections-suitability

 

بیشتر بخوانید : دستگاه نشت شار مغناطیسی (Magnetic Flux Leakage (MFL

بیشتر بخوانید : بازرسی غیرمخرب کابل ها و لوله ها به روش نشتی شار مغناطیسی MFL

منبع : Tube Inspections Testing Services Singapore, India, Asia

 

مطالعه موردی از بازرسی پیوسته به روش نشتی شار مغناطیسی

مطالعه موردی از بازرسی پیوسته به روش نشتی شار مغناطیسی

(شرکت اینترون پلاس INTRON PLUS)

 

دستگاه نشت شار مغناطیسی شرکت اینترو پلاس INTRON PLUS

intron

نتایج حاصل از بررسی دستگاه ساخته‌شده توسط شرکت اینترون پلاس INTRON PLUS به روش ارزیابی مغناطیسی کابل MRT (در سال ۲۰۱۰-۲۰۱۱) نشان داده است که ۲۵٪ از تمام کابل‌های بازرسی شده باید قبل از رسیدن به مقدار ton-mile (تن-مایلِ) تعیین شده توسط مقررات بازرسی خدمات کابل تعویض شوند. (توضیح آنکه یک  ton-mile معادل حمل یک تن محصول به میزان یک مایل است). این موضوع نشان دهنده اهمیت بازرسی کابل به روش MRT در سکوهای حفاری است. در این مطلب مطالعه موردی از بازرسی پیوسته به روش نشتی شار مغناطیسی شرکت اینترون پلاس مورد بررسی قرار گرفته است.

از سال ۲۰۱۴ سیستم پایش وضعیت پیوسته و خودکار کابل Intros-Auto برای بازرسی چندین دکل حفاری ۴ شرکت مختلف در روسیه نصب شد. این سیستم، کابل های فولادی از سازه های ۶ رشته ای و ۸ رشته ای با قطر ۲۸ میلی متر تا ۳۵ میلی متر را بررسی می‌کند.

بیشتر بخوانید : پیاده‌سازی سیستم پایش وضعیت پیوسته کابل

پایش وضعیت به طور پیوسته و به صورت دوره‌ای انجام می‌شود. کابل باید قبل از هر شیفت، یعنی دو بار در روز بررسی شود.

در حین بازرسی، قلاب از پایین ترین موقعیت به بالاترین موقعیت می‌رود تا حداکثر عبور طول کابل از هد مغناطیسی فشرده compact magnetic head (MH) را فراهم کند.

ذکر این نکته ضروری است که هنگام بازرسی، کابل باید بار یکسانی داشته باشد، زیرا بسته به این بار، نتایج حاصل شده می‌تواند متفاوت باشد.

بیشتر بخوانید: بازرسی کابل فولادی؛ آنچه نمی‌توانید مشاهده کنید

نتایج بازرسی به روش نشتی شار مغناطیسی

شکل ۴ نتایج بررسی LMA و LF کابل را پس از ۳۰ روز را نشان می دهد که به ۴۵۴۵ تن کیلومتر رسیده است که تقریباً ۵۰٪ (۳۰۰۰ تن کیلومتر) از معیارهای برش و لغزش فراتر رفته است: کابل عیب قابل توجهی ندارد. فقط چندین شکستگی در نتایج LF-trace کابل دیده می‌شود.

LMA and LF traces for the rope running 4545 t-km.

شکل ۴ – آثار LMA و LF برای طناب با طول ۴۵۴۵ تن کیلومتر

شکل ۵ آثار LMA و LF را هنگام ظاهر شدن نشانگر زرد در صفحه نمایشگر نشان می دهد. این اتقاق پس از ۳۶ روز عملیات رخ داده و شرایط به موقعیت ۵۴۰۰ تن کیلومتر دست یافته بود.

LMA and LF traces for the rope running 5400 t-km

شکل ۵ – آثار LMA و LF برای طناب با طول ۵۴۰۰ تن-کیلومتر

مناطقی با محل تجمع کابل های شکسته هم وجود دارد: در فاصله ۹۰ – ۱۵۰ متر و در فاصله ۲۰۰ – ۱۵۰ متر.

حداکثر شکستگی کابل در طول ۳۰ روز در منطقه دوم بیشتر از منطقه اول است و از آستانه هشدار که با نور زرد مشخص شده است فراتر رفته است.

شکستگی‌های کابل در گروه های دوره‌ای واقع‌شده است که ویژگی خرابی کابل را در قرقره‌های این بالابر منعکس می‌کند.

شکل ۶ آثار LMA و LF را هنگامی نشان می دهد که چراغ نمایشگر قرمز رنگ است. این مورد بعد از ۳۸ روز است یعنی زمانی که کابل شرایط ۵۹۰۰ تن کیلومتر داشت.

LMA and LF traces for the rope running 5900 t-km

شکل ۶ – آثار LMA و LF برای طناب با طول ۵۹۰۰ تن-کیلومتر

حداکثر شکستگی‌های کابل در بیش از ۳۰ روز در فاصله ۲۰۰ – ۱۵۰ متر از آستانه تعویض کابل فراتر می‌رود. لازم به ذکر است که این اتفاق تنها ۲ روز پس از نمایشِ نشانگر زرد رخ داده است. پس از شروع، تخریب کابل با سرعت بسیاری پیش می‌رود.

معیارهای تعویض کابل برای نشانگر قرمز مربوط به شکستگی ۱۰٪ کابل در یک طول لبه (مربوط به ۶ روز) است. در این مورد مطالعاتی، این حالت به معنی شکستن ۲۱ کابل است.

به منظور شمارش تعداد واقعی کابل های خراب، بیشتر قسمت‌های خراب‌شده کابل بریده‌شده و از هم جدا شد.

بیشتر بخوانید:

مراحل بازرسی به روش آزمون نشتی شار مغناطیسی (MFL)

اطلس عیوب ایجادشده بر روی کابل‌ها سیم بکسل

شکل ۷ رشته ها جداگانه یک کابل را بعد از جدا کردن رشته ها نشان می دهد. حداکثر شکستگی کابل ها در طول باند ۲۷ است.

 Broken wires of one strand after its unstranding

شکل ۷ رشته ها جداگانه یک کابل را بعد از جدا کردن رشته ها

بنابراین نشانگر سیستم سالم است. لازم به ذکر است که شمارش دقیق کابل های خراب در محل تجمیع خرابی‌های کابل، کار نسبتا پیچیده‌ای است، بنابراین در این حالت فقط تخمین آماری می‌توان انجام داد.

جدا کردن اغلب رشته های خراب کابل پس از چرخه بعدی عملیات نیز تکرار شد و برآورد صحیح کابل بررسی‌شده توسط Intros-Auto  را تأیید کرد.

 

نتیجه‌گیری

مفهوم بازرسی پیوسته به روش نشتی شار مغناطیسی در سیستم نظارت بر کابل شرکت اینترو پلاس INTRON PLUS ایجاد و اجرا شد.

این سیستم تشخیص به موقع خرابی و عیوب کابل را فراهم می‌سازد و در نتیجه عملکرد مناسب کابل می‌تواند منجر به کاهش هزینه شود.

عملکرد مناسب سیستم نظارت پیوسته کابل در شرایط صنعتی، قابلیت اطمینان، سادگی در عملکرد و اعتبار نتایج بازرسی را نشان داده می دهد. این مفهوم به برنامه‌های مهم دیگری در خصوص بازرسی کابل نیز گسترش خواهد یافت.

 

بیشتر بخوانید:

سایر کاربردهای نشتی شار مغناطیسی

آزمایش نشتی شار مغناطیسی با تجهیزات ایجاد میدان مغناطیسی قوی و ضعیف

پیاده سازی سیستم های پیوسته نظارت بر کابل

پیاده‌سازی سیستم پایش وضعیت پیوسته کابل

پیاده‌سازی سیستم پایش وضعیت پیوسته کابل


الزامات سیستم‌های نظارت پیوسته بر کابل

سیستم‌های قدیمی پایش وضعیت کابل از بسیاری جهات با ابزارهای امروزی و رایج شده روش ارزیابی مغناطیسی کابل MRT متفاوت هستند. برای اطمینان از قابلیت اطمینان و مقاومت بالا، چنین سیستم‌هایی باید دارای طراحی مستحکم بوده و کار با آن‌ها بسیار آسان باشد.

بیشتر بخوانید :  مقایسه روش های سنتی بازرسی کابل با روش ارزیابی مغناطیسی کابل


سنسورها باید حساسیت بالایی در برابر تشخیص خرابی کابل داشته باشند و همچنین عوامل جانبی تأثیرگذار (ولی کم‌اهمیت) بر سطح دقت آن‌ها تأثیری نداشته باشند. این تجهیزات تقریباً باید به‌طور خودکار داده‌ها را تفسیر کنند و نتایج حاصل از تفسیر داده‌ها باید بدون ابهام و قابل درک باشد. در عین حال دقت و تکرارپذیری داده‌ها باید چنان باشد که اجازه تأیید این نتایج را بدهد. این به معنای ذخیره نتایج در مدت زمان قابل‌توجه و امکان بازیابی این نتایج برای بررسی بعدی است.
معیارهای تعویض کابل که به‌طور خودکار محاسبه شده باید با استانداردهای بین‌المللی مانند ISO 4309 مطابقت داشته باشد، بنابراین باید حداقل کاهش سطح مقطع فلزی و تعداد شکستگی کابل در یک طول ثابت را اندازه‌گیری کند.

 

پیاده‌سازی سیستم پایش وضعیت پیوسته کابل

مجموعه تجهیزات پیچیده جهت پیاده‌سازی سیستم های پایش وضعیت پیوسته کابل بیشتر برای سیستم‌های با طراحی تخصصی که به‌منظور کاربردهای خاصی از کابل‌ها به کار گرفته می‌شوند قابل بهره برداری است. به‌عنوان مثال سیستم پایش وضعیت کابل برای بلند کردن بلوک‌های سکوهای حفاری ، برای جرثقیل‌های جابجایی مواد مذاب کارخانه‌های فولادی.
سیستم خودکار برای نظارت بر کابل‌های حفاری متشکل از اجزای زیر است:
• هد مغناطیسی فشرده compact magnetic head (MH) ، قرار داده شده بر روی کابل که به یک واحد کنترل است
• نمایشگر (CDU) که در کنسول اپراتور قرار داده شده است.

 

ویژگی سیستم پایش وضعیت پیوسته کابل

سیستم مانیتورینگ دارای طراحی ضد انفجار، دامنه دمایی گسترده و محافظت در برابر نفوذ آب با استاندارد IP 66 است، بنابراین می‌توان از آن در محیط‌های با شرایط سخت هم استفاده کرد.
این سیستم دو حالت عملکرد را فراهم می‌کند:

  1. نظارت پیوسته
  2. آزمایش دوره‌ای و خودکار کابل
    هد مغناطیسی نشان داده شده در شکل ۱ برای آزمایش دوره‌ای کابل (هر shaft) طراحی شده است.
    هد مغناطیسی دستگاه MFL
    هد مغناطیسی فشرده (MH) به‌طور دائم در نزدیکی درام (drum) در یک واحد گردان واقع شده است، این ویژگی امکان نصب و برچیدن سریع و آسان از کابل را فراهم می‌کند، در این حالت هیچ‌گونه اتصال اضافی لازم نیست.
    روش بازرسی کاملاً خودکار است، بنابراین اپراتور تنها باید سیستم را روشن و خاموش کرده و نتایج را در صفحه نمایش ببیند. برای فهم بهتر و آسان‌تر، نتایج به‌گونه‌ای است که نشانه‌ها با اصل چراغ راهنمایی مطابقت دارند.

بیشتر بخوانید  : بازرسی کابل فولادی؛ آنچه نمی‌توانید مشاهده کنید ؛ ایمنی از داخل به خارج

فرآیند بازرسی مغناطیسی توسط سیستم پایش وضعیت پیوسته کابل

اگر کابل معیوبی (مثلاً پوسیده یا شکسته) از هد مغناطیسی عبور کند، بسته به شرایط کابل، چراغ نمایشگر CDU رنگ زرد یا قرمز را روشن می‌کند (نور زرد مربوط به شرایط هشدار و نور قرمز مربوط به شرایط بحرانی است). اگر هیچ‌گونه عیبی در کابل مشاهده نشود، چراغ نمایشگر سبز رنگ می‌شود.
در صورت بررسی کامل طول قابل دسترس کابل، می‌توان بازرسی‌های پی‌درپی را با یکدیگر مقایسه کرد تا زمانی که کابل شروع به خرابی می‌کند را تشخیص داد.
در پایان بازرسی، برخی اطلاعات اضافی در مورد عیوب آشکار شده در نمایشگر CDU نمایش داده می‌شود تا اپراتور بتواند در صورت لزوم عیب را از نظر چشمی نیز بررسی کند.

 

پایداری و کارایی سیستم پایش وضعیت پیوسته کابل

این سیستم می‌تواند داده‌های مربوط به بازرسی‌های چند سال را ذخیره کند ، این نتایج را می‌توان از طریق Wi-Fi یا کابل به سیستم‌های کامپیوتری ارسال کرد. همچنین امکان کنترل روند بازرسی از طریق این سیستم‌ها از راه دور نیز وجود دارد. مجموعه این سیستم حالت‌های نظارت مستمر و دوره‌ای را پیاده‌سازی می‌کند.
با توجه به تقاضا ، نتایج بازرسی توسط متخصصان قابل‌تجزیه و تحلیل است. تاکنون اغلب اندازه‌گیری ها، نمایشی مشابه ردیابی LMA و LF دارند. سرعت کابل در هنگام بازرسی می‌تواند از ۰٫۲ تا ۵ متر بر ثانیه باشد.

بیشتر بخوانید: مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

 

تخمین وضعیت کابل

وضعیت کابل بر اساس معیارهای مختلف تخمین زده می‌شود – این موارد عبارت‌اند از :
LMA و تعداد شکستگی کابل در دو طول ثابت کابل که می‌تواند برای مطابقت با استانداردهای ایزو ISO 4309 ترکیب شود.
وظیفه اصلی پردازش داده‌ها تشخیص شکستگی کابل است. برای افزایش قابلیت اطمینان، از دو سنسور LF مختلف استفاده می‌شود: یک سنسور نسبت به شکستگی کابل خارجی حساسیت بهتری دارد و سنسور دیگر حساسیت بهتر به شکستگی داخلی کابل دارد.
الگوریتم‌های ویژه، کانال‌های LF مناسب را با هم تطبیق می‌دهد تا از به شمار آوردن تکراری شکست‌های رخ‌داده در کابل جلوگیری کند. شکل ۳ ردپای دو سنسور LF مختلف را نشان می‌دهد ، شکست‌ها محلی شناسایی شده در بالای رد مشخص شده اند.

برای تشخیص سیگنال‌های شکست کابل در محیط‌های پر از اغتشاش از فیلترهای تطبیقی استفاده می‌شود. همچنین باید در نظر گرفته شود که یک سیگنال می‌تواند با چندین کابل خراب مطابقت داشته باشد، بنابراین اندازه آن باید در برخی از فرم‌های آماری برای تخمین تعداد کابل خراب در نظر گرفته شود.

 

 

مراحل بازرسی به روش آزمون نشتی شار مغناطیسی (MFL)

مراحل بازرسی به روش آزمون نشتی شار مغناطیسی (MFL)

 

فرآیند بازرسی به روش آزمون نشتی شار مغناطیسی

در تصویر زیر سه مرحله فرآیند بازرسی به روش آزمون نشتی شار مغناطیسی (MFL) را مشاهده می‌کنید:

۱. تنظیم یا کالیبره کردن (Calibrate)

در اولین مرحله از مراحل بازرسی به روش آزمون نشتی شار مغناطیسی،  مشخصات طناب یا مفتول همچون اطلاعات مربوط به ساخت سیم و طول طناب وارد می‌شود تا ارزش معیار و محک مشخص گردد.

۲. بازرسی (Inspect)

در مرحله دوم دستگاه بازرسی برای اندازه‌گیری طناب یا مفتول مشخص‌شده تنظیم می‌شود.

۳. بازبینی سیستم (System Review)

گزارش بازرسی طناب یا مفتول بررسی می‌شود.

 

عیوب ایجادشده بر روی کابل‌ها

عیوب ایجادشده بر روی کابل‌ها به‌صورت عیوب داخلی و خارجی هستند که شامل شکستگی مفتول‌ها، ساییدگی، خوردگی، تغییر شکل، عیوب خستگی و … می‌باشند.

در تصویر بالا انواع مختلف عیوب ایجادشده بر روی کابل‌ها آورده شده است. یکی از راه‌کارهای مناسب برای بررسی این عیوب استفاده از روش‌های چشمی و آزمون‌های غیر مخرب است. روش آزمون نشتی شار مغناطیسی (MFL) یکی از این روش‌ها است که به شناسایی نوع و محل عیب می‌پردازد.

   

 

 

تفاوت روش آزمون نشتی شار مغناطیسی (MFL) با بازرسی چشمی

همان‌طور که در تصاویر بالا مشخص است روش بازرسی چشمی در مقایسه با روش آزمون نشتی شار مغناطیسی (MFL) تنها ۲۰ درصد از عیوب را نشان می‌دهد.

 

شرکت مهندسان پایش وضعیت امیرکبیر (مپوا) ازجمله تولیدکنندگان دستگاه‌های حوزه آزمون‌های غیر مخرب است که در زمینه عیب‌یابی و بازرسی کابل‌ها این دستگاه‌ها را عرضه و خدمات مربوط به این حوزه را انجام می‌دهد. برای کسب مشاوره در مورد کابل‌های تله‌کابین، آسانسور، کابل‌های جرثقیل و بالابرها و کابل‌های استفاده‌شده در معادن و …. با ما در ارتباط باشید.


تلفن و تلفکس:

۰۲۱۶۶۹۵۶۶۲۱

۰۲۱۶۶۴۶۹۱۴۸

۰۲۱۶۶۹۵۶۹۱۱

www.mapvaco.com

info@mapvaco.com

 

لینک های مرتبط : 

دستگاه نشت شار مغناطیسی (Magnetic Flux Leakage (MFL

اطلس عیوب ایجادشده بر روی کابل‌ها سیم بکسل

 

منبع : https://ropescan.us/inspection-process