نوشته‌ها

بازرسی بصری در مقابل بازرسی MRT

بازرسی بصری در مقابل بازرسی MRT

یک شخص تصمیم گیرنده یا یک بازرس کابل چگونه می‌تواند تشخیص دهد که بهترین روش ارزیابی هر نقص در کابل‌ها کدام است؟

 

بازرسی بصری کابل

بازرسی بصری (visual inspection) را می‌توان به‌عنوان اولین و یا به نوعی ابتدایی‌ترین روش برای ارزیابی صحیح کابل‌های فلزی در نظر گرفت. این روش شامل بازرسی دقیق کابل، جستجوی حالت‌های نقص و زوال و گزارش نتایج در یک سند است. در تمام نسخه‌های به‌روز شده ISO4309، بازرسی بصری همیشه به‌عنوان روش اصلی یا تنها ابزار بازرسی در نظر گرفته شده است، حتی در آخرین نسخه‌های منتشر شده در خصوص روش MRT.

این کار را نباید با جستجوی ساده نقص‌های واضح و کلان اشتباه گرفت، این یک عملیات بسیار ظریف است و باید توسط یک فرد ذیصلاح انجام شود. یک تکنسین خوب باید انواع عیوب مختلف مانند رشته‌های قطع شده، شکستگی ، حالت موج‌دار بودن و غیره را تشخیص دهد. این نوع بازرسی بسته به کابل و شرایط بازرسی می‌تواند ساعت‌ها زمان نیاز داشته باشد.

 

چگونه یک فرد ذیصلاح می‌تواند عیوب کابل را پیدا کند؟

برخی از عیوب قابل مشاهده هستند و به راحتی با بازرسی بصری قابل تشخیص هستند، برای آن دسته از نقوص که قابل رویت نیستند روش MRT ضروری است.

 

  1. برآمدگی (Protrusion)

تصویر زیر یک برآمدگی را نشان می‌دهد که می‌تواند ناشی از بارگذاری ضربه‌ای و همچنین نصب نادرست باشد. سیم بکسل های مقاوم در برابر چرخش روی بالابرها باید با دقت بیشتری نصب شوند تا از آسیب دیدن کابل در حین نصب جلوگیری شود.

با وارد کردن چرخش یا گشتاور به طناب، ممکن است لغزش در هسته کابل رخ دهد و در نتیجه از کابل بیرون بزند. این برجستگی نمونه‌ای از عیوب مشخص و بزرگ (macro defect) است و این حالت و شرایط برای تعویض کابل کافی است.

Protrusion

  1. رشته های شکسته خارجی (External fatigue broken wires)

در تصویر زیر دسته‌ای از رشته های شکسته خارجی را می‌بینیم، انتهای مربعی شکل این رشته ها نشان می‌دهد که آن‌ها دچار شکستگی شده‌اند.

خم شدن های مکرر سیم بکسل باعث ایجاد ترک در رشته های بیرونی کابل می‌شود. هر چه شیار نسبت به قطر سیم بکسل کوچک‌تر باشد، خمیدگی بیشتری ایجاد می‌شود. هنگامی‌که سیم‌های خارجی ظاهر می‌شوند، یک اثر دومینو وار ایجاد می‌کنند و شکستگی‌های بیشتری ظاهر می‌شوند.

این نوع نقص را می‌توان از طریق تجزیه‌وتحلیل بصری دقیق شناسایی کرد، اما مواردی همچون روغن‌کاری، کمبود نور و غیرقابل دسترس بودن می‌تواند از تشخیص جلوگیری کند.

این موارد به راحتی توسط روش MRT قابل تشخیص است. در واقع، اگرچه نقص‌ها در برخی موقعیت‌ها به وضوح قابل مشاهده و در برخی دیگر تقریباً نامرئی هستند، اما همچنان باقی می‌مانند.

External fatigue broken wires

  1. شکست در شیارها (Valley Breaks)

شکست در شیارها یک نقص خاص است و تشخیص آن بسیار دشوار است، زیرا نقطه شکست معمولاً در منطقه شیار بین رشته‌ها قرار دارد. شکستگی کابل در شیارها  معمولاً به دلیل نیروی وارد شده به رشته کابل ها در زمانی که کابل در حال خم شدن است، در هنگام قرقره شدن و هنگام حرکت از روی شیارها رخ می‌دهد.

Valley Breaks

این پدیده معمولاً بسیار خطرناک است زیرا وجود شکستگی در شیارها نشانه قوی از زوال داخلی در یک کابل است.

خم کردن طناب، رشته های شکسته پنهان را آشکار می‌کند و در حین انجام این کار، ممکن است صدای ترک خوردن از داخل کابل شنیده شود. البته خم کردن طناب همیشه امکان پذیر نیست، در این مورد تست طناب مغناطیسی ممکن است برای تشخیص آن‌ها بسیار مفید باشد.

internal deterioration in a wire rope.

 

  1. عیوب داخلی (Internal defects)

در برخی از انواع سیم بکسل بیشتر ایرادات داخلی هستند. در طناب‌های کم چرخش این اتفاق اغلب رخ می‌دهد و استاندارد ISO4309 نیز این پدیده را توصیف می‌کند.

تصویر زیر سیم بکسل با چرخش کم را قبل و بعد از برداشتن لایه خارجی رشته‌ها نشان می‌دهد.

external layer of strands

در سمت چپ، لایه خارجی هیچ نقصی ندارد، درحالی‌که در سمت راست لایه داخلی پر از رشته های شکسته است. در این مورد، بازرسی چشمی روش صحیحی برای ارزیابی وضعیت طناب نیست و روش MRT برای بررسی دقیق مورد نیاز است.

 

  1. خوردگی داخلی (Internal corrosion)

یافتن خوردگی داخلی چندان آسان نیست، هنگامی‌که یک پودر قرمز رنگ از مناطق بین رشته ای طناب می آید، می‌توان آن را به صورت بصری تشخیص داد. متأسفانه، این برای ارزیابی شرایط طناب کافی نیست، زیرا زنگ می‌تواند از قسمت‌های دیگر مانند شیارها نیز ایجاد شود.

internal corrosion

 

چه زمانی MRT پیشنهاد می‌شود؟

در هر زمان که بازرسی بصری برای ارزیابی صحیح کابل کافی نیست، روش MRT یا بازرسی مغناطیسی کابل پیشنهاد می‌شود.

magnetic rope test in a marine environmentmagnetic rope test in a marine environment diagram

این تصویر نمودار مربوط به آزمایش مغناطیسی کابل در یک محیط دریایی را نشان می‌دهد. کل طناب با روغن روان کننده پوشانده شده بود و انجام یک بازرسی بصری عمیق بسیار دشوار بود.

بازرس بصری کابل هیچ عیبی را پیدا نکرد و شرایط کابل خوب اعلام شد، اما زمانی که روش MRT انجام شد، وضعیت متفاوتی را مشخص کرد.

نمودار وضعیت بسیار خطرناکی را نشان می‌دهد، برخی مناطق جمع شدگی بالایی دارند و این بدان معنی است که طناب عمیقاً پوسیده شده است.

طناب بلافاصله حذف شد و تست شکستگی انجام شد. نتیجه نشان می‌دهد که ظرفیت بار باقیمانده کمتر از ۱/۳ از یک اسمی (۱۲۵kN در مقابل ۴۰۰kN) بود.

high peak concentration

diagram of a crane rope

در  تصویر دیگر نمودار MRT یک کابل جرثقیل نشان داده شده است. این کارخانه در هفت روز هفته و به صورت ۲۴ ساعت کار می‌کند بنابراین کابل خیلی سریع آسیب می‌بیند. به همین دلیل همیشه دستگاهی بر روی آن نصب می‌شود تا از نظارت مستمر اطمینان کابل حاصل شود.

 

در این مورد، پیدا کردن رشته های شکسته روی سطح کابل آسان است، اما نیاز به توقف طولانی مدت کارخانه است. MRT برای تشخیص هر نقص روی کابل، نظارت بر وضعیت و برنامه ریزی توقف کارخانه و تعویض کابل مفید است.

 

نتیجه گیری

مهم است که روی معنای “قابل مشاهده بودن” تمرکز کرد، که به شدت به شرایط بازرسی، روغن‌کاری، سرعت و توجه اپراتور بستگی دارد.

برای نقص خارجی MRT اجباری نیست، اما تنها ابزاری است که می‌تواند ارزیابی سریع و دقیقی از شرایط کل کابل ارائه دهد.

برای نقص‌های داخلی، وضعیت تغییر می‌کند. بازرسی MRT تنها روشی است که توسط مقررات (EN12927، ISO4309) تائید شده است.

هنگامی‌که انجام بازرسی مغناطیسی کابل امکان‌پذیر نیست، بازرس باید شرایط طناب را فقط بر اساس ارزیابی خود بر اساس بازرسی بصری و تجربه خود ارزیابی کند.

برای داشتن دید روشنی از تمام حالت‌های مختلف زوال و روش‌های ارزیابی نسبی، پیشنهاد می‌کنیم ISO4309 را بررسی کنید.

 

 

بیشتر بخوانید : عیب یابی سیم بکسل فولادی با دستگاه MFL ایرانی

 

منبع : www.mennens.nl/en/services/magnetic-rope-testing/visual-inspection-vs-mrt-inspection

سیستم نظارت پیوسته بر کابل

سیستم های پایش وضعیت پیوسته کابل


سیستم های پایش وضعیت پیوسته کابل

continuous rope monitoring systems


سیستم پایش وضعیت مداوم کابل

یکی از جدیدترین موضوعات موردبحث در صنایع مختلف، پایش وضعیت مداوم کابل‌ها با استفاده از روش های غیرمخرب است. این تفکر اجازه می دهد تا ایمنی تأسیسات مربوط به کابل را افزایش داد، این امر به‌ویژه در صنایع خطرناک مانند سکوهای حفاری، بالابرهای کارخانه‌های تولید فولاد و کاربردهای کابل در سواحل مهم است.

طراحی و اجرای سیستم های نظارت بر کابل باید به گونه ای باشد که چندین مشکل را حل کند، مشکلاتی که ابزارهای معمول آزمایش کابل آن را ممکن نمی‌سازند.

 

دو اصل اولیه در پیاده‌سازی سیستم های بازرسی کابل

  • در ابتدا باید این نکته را در نظر گرفت که سیستم های پایش وضعیت باید به گونه ای طراحی شوند که در شرایط مختلف و سخت محیطی نیز قابل به‌کارگیری باشند. منظور از این شرایط ویژه شرایطی همچون دمای بسیار بالا یا دمای بسیار پایین، رطوبت بالا، گرد و غبار و محیط‌های در معرض خطر انفجار است. البته محیط‌های بسیاری با شرایط‌های ویژه دیگری نیز وجود دارد اما نکته مورد توجه این است که در اکثر آن‌ها به دلیل وجود شرایط ویژه معمولا خدمات به کار گرفته‌شده حداقل سرویس‌دهی را دارند.
  • نکته دوم این است که این سیستم های پایش وضعیت باید خودکار و مداوم باشند و نشانه ای روشن و واضح ارائه دهند تا کارکنان عامل کابل‌ها بتواند اطلاعات به دست آمده را به راحتی مورد استفاده قرار دهند. برای تأمین این الزامات متناقض، سیستم نظارت باید برای کاربردهای خاص کابل بهینه شود.

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

چرا بازرسی خودکار و مداوم کابل

در بسیاری از صنایع، کابل‌های فولادی به گونه ای استفاده می‌شوند که وجود خرابی یا آسیب‌های جدی به کابل می تواند باعث تلفات سنگین مالی و حتی تلفات جانی شود. چنین شرایطی در کاربردهای دریایی، صنعت نفت و گاز، صنایع سنگین (مانند معدن و فولاد) بسیار معمول است.
امروزه برای جلوگیری از حوادث مربوط به موارد گفته‌شده بازرسی مغناطیسی کابل magnetic rope testing (MRT) به صورت روز افزون در حال استفاده است که به شما این امکان را می دهد که نقص‌های کابل مانند خوردگی، سایش، شکستگی و… در لایه های بیرونی و داخلی کابل را از پیش تشخیص داده و پیش‌بینی کنید.

 

سیستم CRM جایگزین سیستم MRT در بازرسی کابل

ثابت‌شده است که اگر فاصله زمانی بین بازرسی‌ها کوتاه باشد تا بتوان از بحرانی شدن شرایط کابل‌ها جلوگیری کرد روش MRT نسبت به سایر روش ها بازرسی کابل روش بسیار کارآمدتری است. با این وجود در بسیاری از موارد تشدید عملکرد تجهیزات به کار گرفته‌شده، کاربرد رایج MRT را مشکل می‌سازد و در نتیجه هزینه‌های آن را افزایش می دهد.
بنابراین در سال ها گذشته، تشخیص عیوب کابل‌ها تحقیقات جدیدی را به خود جلب کرده است و نتیجه آن‌ها سیستم های نظارت پیوسته بر کابل continuous rope monitoring systems (CRM) است. اهمیت به‌کارگیری این سیستم ها هم به خصوص در وورکشاپ ویژه IMCA در ۱۴ می ۲۰۱۵ مورد تأکید قرار گرفت. بازرسی مغناطیسی کابل (MRT) وضعیت فعلی موردنیاز برای بررسی غیرمخرب کابل‌هاست و پیاده‌سازی سیستم های پایش وضعیت پیوسته کابل (CRM) آینده آن است. مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل می توانید در مقالات قبلی مجله مپوا توضیح داده شده است. 




 

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

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

آزمایش های نشتی شار مغناطیسی صورت گرفته در این مقاله با تجهیزات تشخیص عیوب کابل با استفاده از ایجاد میدان مغناطیسی قوی و ضعیف و با درنظر گرفتن استانداردهای مرجع یعنی مطابق با ASTM E 1571-11 (ASTM, 2011) انجام شده است. در آزمایش نشتی شار مغناطیسی قطر استاندار میله ۲٫۱ متر (۶٫۹ فوت) و میله بلند از میله های قطر ۵ میلی متر (۰٫۲ اینچ) مونتاژ شده است.

به صورت ساختگی چهار کابل دارای خوردگی (دارای عیوب موضعی) شبیه سازی شده است که شامل عیوب زیر است: یک عیب موضعی داخلی (۱٫۹٪ سطح مقطع کامل) ، دو عیب موضعی داخلی (۳٫۸٪) ، یک عیب موضعی خارجی (۱٫۹٪) و دو عیب موضعی خارجی (۳٫۸٪) ، همه با شکاف هوا در ۵ میلی متر (۰٫۲ اینچ) ، در فواصل ۰٫۴ ، ۰٫۷۲ ، ۰٫۹ و ۱٫۱۵ متر (۱٫۳ ، ۲٫۳۶ ، ۳ و ۳٫۷۸ فوت) از انتهای سمت چپ استاندارد. نتایج آزمون در شکل ۳ نشان داده شده است.

بررسی نتایج آزمون

ابزار بازرسی مورد استفاده که در یک میدان مغناطیسی قوی اعمال شده به وضوح تمام ناپیوستگی های میله نمونه مورد بررسی را بر روی هر دو محل عیوب موضعی نشان داده و همچنین کاهش سطح مقطع یا LMA را نیز نشان می دهد.

ابزاری که در میدان مغناطیسی ضعیف باقیمانده کار میکند ، فقط ۳٫۸٪ عیوب موضعی سطح مقطع را نشان می دهد.  این ابزار تنها می تواند شکستگی های کابل را تشخیص دهد، زیرا قادر به اندازه گیری کاهش سطح مقطع یا LMA  نیست. همچنین ثابت شده است که  ابزارهایی که در میدان مغناطیسی ضعیف برای بازرسی مورد استفاده قرار می گیرند ، به دلایل ذکر شده در بالا ، قابلیت تکرار پذیری ندارد. تکنولوژی  MFL به کار گرفته شده در یک میدان مغناطیسی قوی، تکرارپذیری را بالا می برد. نتایج بدست آمده طی دو آزمایش متوالی نمونه کابل با ناپیوستگی های ساختگی در شکل ۴ نشان داده شده است.

 

تکرار پذیری آزمایش

کابل نمونه از یک کابل با قطر ۳۲ میلی متر (۱٫۳ اینچ) ، طول ۹٫۹ متر (۳۲٫۵ فوت) ساخته شده است و شامل ناپیوستگی های ساختگی زیر است: چندین شکستگی داخلی در فاصله ۲٫۸ متر (۹٫۲ فوت). و ۹٫۸٪ LMA در فاصله ۴٫۹ تا ۷ متر (۱۶٫۱ تا ۲۳ فوت) از انتهای سمت چپ.

دو اجرای متوالی در شکل ۴a ، با قرمز و آبی مشخص شده ، سازش خوبی را نشان می دهد، در حالی که اجرا شکل ۴b سازش خوبی را نشان نداده و مخالف است.

هنگامی که اجراهای متوالی و به صورت دوره ای انجام شود تکرار خوانایی به طور چشمگیری مهم است. زیرا این تکرارپذیری امکان مقایسه و مشاهده تغییرات را می دهد.  بنابراین خرابی کابل یا طناب قابل ارزیابی است و می توان طول عمر آن را پیش بینی کرد (Vorontsov et al.، ۲۰۰۷). همین امر در خصوص پایش وضعیت کابل ها در مقایسه ها مختلف نیز به کار می رود (Marais and Bester، ۲۰۱۱؛ Sukhorukov et al.، ۲۰۰۳).

 

 

منبع :

Magnetic Flux Leakage Testing. Strong or Weak Magnetization