نوشته‌ها

عملکرد نشتی شار مغناطیسی در عیب یابی خوردگی کف مخازن

عملکرد نشتی شار مغناطیسی در عیب‌یابی خوردگی کف مخازن

Magnetic Flux Leakage for Corrosion Mapping of Storage Tank Floor

در این متن عملکرد نشتی شار مغناطیسی در عیب یابی خوردگی کف مخازن مورد بررسی قرار می گیرد.

ساختار اولیه بازرسی به روش MFL در شکل ۱ نشان داده شده است. این شکل نشان‌دهنده یک اسکنر MFL است که توسط شرکت silverwing طراحی و ساخته شده است. این وسیله از یک یوک مغناطیسی و مجموعه‌ای از سنسورهای مغناطیسی که در یک راستا چیده شده‌اند تشکیل‌شده است؛ تا در هر بار اسکن بتواند سطح مشخصی را تحت پوشش قرار داده و بازرسی کند. تمامی این ملزومات در بخش پایینی اسکنر تعبیه می‌شود. این مجموعه بر روی سطح فولادی قرار گرفته و توسط یک سیستم محرک در جهات مختلف حرکت می‌کند. معمولاً جهت یوک و سنسورها نسبت به جهت حرکت درجه اختلاف دارد.

.

نحوه ثبت داده

سطح مقطع این اسکنر در شکل ۲ نشان داده شده است. سیگنال نشتی مغناطیسی در اثر حرکت یوک و سنسور بر روی سطح صفحه فولادی و جمع‌آوری داده‌های حاصل از سنسورها حاصل می‌شود.

نحوه ثبت داده در یک سنسور به شرح زیر است:

میدان مغناطیسی توسط یوک مغناطیسی و قطب‌های آهنربا بر روی صفحه فولادی القا می‌شود.

القای مغناطیسی در حدی است که باعث اشباع میدان در راستای ضخامت صفحه می‌گردد.

در صورت عدم وجود عیب در صفحه فلزی فولادی میدان کاملاً یکنواخت در راستای ضخامت پخش می‌گردد؛ ولی درصورتی‌که عیبی در راستای ضخامت وجود داشته باشد یا خوردگی در راستای ضخامت اتفاق افتاده باشد در این صورت به دلیل مقاومت مغناطیسی ایجادشده جریان شار میدان مغناطیسی باعث می‌شود؛ که مقداری از میدان به بیرون از صفحه راه یابد که به این پدیده نشتی شار میدان مغناطیسی گفته می‌شود؛ که این مسیر طبیعی جریان میدان مغناطیسی را تشکیل می‌دهد و از بالا و پایین صفحه منتشر می‌شود. معمولاً در مورد کف مخازن به یک سطح از مخزن دسترسی وجود دارد و سطح پایینی کف مخزن غیرقابل دسترسی است. با روش MFL بدون دسترسی به سطح پایینی صفحه می‌توان مقدار خوردگی آن را مورد تجزیه‌وتحلیل قرار داد.

.

ترکیب روش MFL با تکنولوژی‌های دیگر

ازآنجایی‌که برخی خوردگی‌ها در سطح پایینی صفحه یا کف مخزن اتفاق می‌افتد و برخی از آن‌ها در سطح بالایی صفحه ممکن است ظاهر شوند لذا ازنظر شناسایی توسط روش MFL یک سیگنال را دریافت می‌کنند و تفاوتی ازنظر اثربخشی بر روی سنسورهای مغناطیسی داده بردار ندارند. لذا برخی وقت‌ها روش MFL برای عملکرد نشتی شار مغناطیسی در عیب یابی خوردگی کف مخازن با تکنولوژی‌های دیگری ترکیب می‌شود تا بتواند عیوب پایین صفحه را از عیوب بالایی متمایز و تفکیک کند. این تکنولوژی به نام استارز STARS یا Surface topology air reluctance System معروف است. این تکنولوژی که از روش‌های تست غیر مخرب جدید است در جهت شناسایی تغییرات شار مغناطیسی ایجادشده در سطح صفحه فولادی عمل می‌کند. بطوریکه عیوب سطح بالایی صفحه باعث تغییر جریان شار مغناطیسی شده و این تغییرات توسط استارز قابل‌شناسایی است.

روش استارز از مجموعه‌ای از سنسورها مکمل دیگری بین صفحه و قطب مغناطیسی یوک استفاده می‌کند. وقتی‌که فاصله بین یوک مغناطیسی و سطح بالایی صفحه افزایش می‌یابد. دانسیته شار مغناطیسی کاهش می‌یابد؛ بنابراین هر تغییراتی در سطح بالایی صفحه فولادی (در اثر وجود عیب) باعث تغییر دانسیته شار در فاصله هوایی شده و این تغییرات توسط سنسورهای خاص این کار اندازه‌گیری و ثبت می‌گردد.

منبع:

https://eddyfi.com/en/technology/magnetic-flux-leakage-mfl-tank-inspection

معرفی تکنیک‌های دستگاهی غیر مخرب پایش خوردگی تجهیزات

معرفی تکنیک‌های دستگاهی غیر مخرب پایش خوردگی تجهیزات

معرفی تکنیک‌های دستگاهی غیر مخرب

پایش خوردگی تجهیزات

پیرامون سلسله سمینارهای تخصصی پژوهشگاه نیرو، این پژوهشگاه با همکاری دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی رویداد معرفی تکنیک‌های دستگاهی غیر مخرب پایش خوردگی تجهیزات را برگزار می کند. در ادامه جزئیان مربوط به این رویداد را می توانید مشاهده کنید:

سخنرانان:

دکتر مجید قهرمان افشار (دکتری شیمی تجزیه، پسادکتری الکتروشیمی از گروه سنسور اریک باکر دانشگاه ژنو سوسیس و کارشناس گروه شیمی و فرآیند پژوهشگاه نیرو

دکتر امیر رفاهی اسکوئی (دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه امیرکبیر، مدیرعامل شرکت مهندسان پایش وضعیت امیرکبیر – مپوا)

مباحث مورد طرح:

  • مقدمه‌ای بر خوردگی در صنایع به‌ویژه صنعت برق
  • معرفی تجهیزات نیروگاهی مستعد خوردگی و روش‌های غیر مخرب پایش خوردگی تجهیزات نیروگاهی
  • پیش‌بینی میزان کاهش خسارت ناشی از کنترل خوردگی و تعیین هزینه‌های سرمایه‌گذاری و عملیاتی گسترش تکنیک‌های پایش و کنترل خوردگی نیروگاهی
  • ارائه برنامه اجرایی به‌منظور تجهیز نیروگاه‌ها به سیستم پایش خوردگی

زمان برگزاری: دوشنبه مورخ ۱۳۹۸/۱۲/۱۲    ساعت ۱۳:۳۰ تا ۱۵

مکان برگزاری: دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی، دانشکده مکانیک، سالن آمفی‌تئاتر

تلفن تماس: ۰۲۱۸۸۰۸۳۳۶۵

برای دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص رویداد معرفی تکنیک‌های دستگاهی غیر مخرب پایش خوردگی تجهیزات میتوانید اینجا کلیک کنید.

معرفی تکنیک‌های دستگاهی غیر مخرب پایش خوردگی تجهیزات

ربات بازرس مخازن و خطوط لوله (C-MAP)

سی اسکن آلتراسونیک

سی اسکن آلتراسونیک یکی از روش‌های بازرسی غیر مخرب جهت کنترل خوردگی و شناسایی عیب در سازه‌های مختلف صنعتی به شمار می‌رود. در این روش با ارسال و دریافت موج فراصوتی در داخل مواد و محاسبه مدت‌زمان رفت‌وبرگشت موج و دامنه موج دریافتی، محل و اندازه عیب قابل‌شناسایی است. داده‌های جمع‌آوری‌شده از آلتراسونیک به‌صورت تصاویری با شدت رنگ‌های مختلف نشان داده می‌شود. در صورت وجود پدیده خوردگی یا عیب در داخل ساختار قطعه کار، این تغییر رنگ‌ها محسوس بوده و محل و میزان خوردگی قابل‌محاسبه است. دستگاه سی اسکن آلتراسونیک موردنظر دارای سرعت و دقت بالا بوده و باقابلیت کنترل از راه دور می‌تواند جهت شناسایی و ارزیابی شرایط خوردگی و عیوب در سازه‌هایی مثل مخازن ذخیره سوخت و سیالات، خطوط لوله، مخازن تحت‌فشار و سایر تجهیزات مهم صنعتی مورداستفاده قرار بگیرد. این قابلیت باعث افزایش احتمال تشخیص عیب خوردگی (POD) شده و همچنین این قابلیت را برای مهندسان ایجاد می‌کند که راهکار بهینه‌ای برای بازرسی بر اساس ریسک (RBI) تعیین کنند. سیستم سی اسکن آلتراسونیک از سه بخش اساسی تشکیل شده است.

  1. بخش مکانیکی شامل: بدنه دستگاه، نگهدارنده پراب، سیستم حرکت خطی و دورانی، چرخ‌های مغناطیسی و سیستم انتقال قدرت.
  2. بخش الکترونیکی شامل: سرو موتور و سرو درایور، کنترلر سرعت حرکت خطی پراب و حرکت روبه‌جلو، سیستم داده‌برداری، بورد و پراب آلتراسونیک.
  3. بخش نرم‌افزاری و تحلیل داده‌ها شامل: نرم‌افزار پردازش داده‌ها، آنالیز سیگنال، رسم تصویر دوبعدی و سه‌بعدی.

ویژگی‌های دستگاه 

  • سرعت اسکن بالا ۳۰۰mm/s با نمایش هم‌زمان تصویر
  • احتمال تشخیص بالای عیب (POD) با گام ۰٫۵mm
  • قدرت وضوح با گام ۰٫۵mm×۰٫۵mm
  • عملکرد در دماهای بالا تا ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد
  • قابلیت بازرسی تا ضخامت ۱۵۰میلی متر یا ۶ اینچ
  • کاربرد بر روی مواد فلزی از قطر داخلی ۱۵۰mm تا صفحات تخت
  • دهانه یا عرض اسکن تا ۱m
  • کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری
  • عدم نیاز به حذف رنگ از روی بدنه مخزن در حین تست
  • کیفیت بالای داده‌های جمع‌آوری‌شده

قابلیت‌های بازرسی

  • شناسایی حفره‌های حاصل از خوردگی Pitting
  • خوردگی‌های عمومی
  • تورق Laminations
  • عیوب پوشش داخلی

قابلیت‌ها و ویژگی‌های نرم‌افزار

  • کنترل فرآیند اسکن به‌صورت یکپارچه، سیستم جمع‌آوری داده‌ها، ابزارهای گزارش آنالیز و گزارش داده‌ها
  • نمایش داده‌های A-Scan و B-Scan حین اجرای عمل اسکن
  • پیکربندی گیت‌ها (Gates) برای تشخیص و آنالیز عیب
  • ذخیره و بازپخش داده‌های جمع‌آوری‌شده
  • نمایش داده‌ها در نرم‌افزار اکسل با پسوند CSV

سیستم محرک و کنترل

 این بخش دربرگیرنده سیستم تأمین قدرت، سیستم کنترل حرکت، خروجی انکودر حرکت در جهت x و y است و توسط نرم‌افزار خاصی این حرکت کنترل می‌گردد. این نرم‌افزار جدای از نرم‌افزار جمع‌آوری اطلاعات و سیستم آلتراسونیک است

 سیستم محرک شامل موتورهای پله‌ای، سرو موتور، چرخ‌های مغناطیسی و سیستم بال اسکرو است. انتقال قدرت توسط استپر موتور بر روی چرخ‌های مغناطیسی اعمال‌شده و سیستم روبه‌جلو حرکت گام‌به‌گام انجام می‌دهد. همچنین پراب آلتراسونیکی به‌وسیله سیستم رفت و برگشتی حرکت خود را از سیستم محرک انجام داده و در هر بار اسکن عمل داده‌برداری صورت می‌گیرد.

جدول کارایی دستگاه اسکنر 

  Technical Data

 Low noise preamplifier (0.74 nV/√(Hz))

 High gain up to +92 dB

 Switchable analog filters

Support fast TGC (time gain compensation)

۲ signal inputs PE and T

T Input attenuator (-20dB)

 Input Impedance 50 Ohm, 10pF

 ۱۰۰MHz sampling frequency, 10bit resolution

Up to 512k x 16bit samples memory

Delay settings up to 65535 sample periods

 Various triggering mode

BNC or Lemo analog connectors

Dimensions: L 100mm W 82mm H 32mm

DB15 connector: I/O lines 6 Inputs and 6 Outputs

 USB 2.0 High Speed

Power supply: delivered by the USB connector (5 VDC)

Weight: 310g

Transducer

۵ MHz 50 mm focus- Thickness range 6-12.5 mm

۵ MHz 75 mm focus- Thickness range 12.5-50 mm

۱۰ MHz 40 mm focus- Thickness range 1-6 mm

۲٫۵ MHz 75 mm un-focused- Thickness range 50-150 mm

Input Amplifier

(Gain: 28dB to 68dB (step 0.5dB

Input Post-Amplifier: off or +24dB

Input Attenuator: off or -20dB

(Input Range: ±۲۷۵mV (±۲٫۵V with Attenuator active

(Full Bandwidth: 0.5 MHz – 25 MHz (-3dB

برای بهره گیری از خدمات ربات بازرس مخزن و خطوط لوله (C-MAP) شرکت مپوا می توانید با ما در ارتباط باشید.

.