نوشته‌ها

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