نوشته‌ها

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.

 

 

ارزیابی مغناطیسی کابل (Magnetic Rope Testing) چیست ؟

منظور از ارزیابی مغناطیسی کابل (Magnetic Rope Testing) چیست ؟

ارزیابی مغناطیسی کابل یا Magnetic Rope Testing (MRT)، روشی برای بررسی نقص و خرابی در کابل ها  یا طناب های فولادی است. این روش با استفاده از بررسی کابل و سپس تشخیص و اندازه‌گیری تغییرات میدان مغناطیسی حاصل از کابل های شکسته شده، خورده شده و بطور کلی آسیب دیده کار می‌کند.

باید بدانیم که قدرت یک کابل یا طناب در طول عمر خود کاهش خواهد یافت. این کاهش ممکن است تا جایی ادامه پیدا کند که نیروی باقی مانده، دیگر برای تحمل بار اعمال‌شده کافی نباشد. در این زمان است که احتمال دارد کابل شکسته شود و عواقب فاجعه‌باری را به همراه داشته باشد. پس مشخص است که کابل ها یا مفتول های به کار برده شده در تجهیزات مختلف با افزایش استفاده و در طول زمان ممکن است دچار شکستگی، خوردگی، خستگی و یا سائیدگی شوند. بنابراین برای جلوگیری از رخ داد چنین حوادثی، بازرسی های دوره‌ای لازم است تا اطمینان حاصل شود که کابل یا مفتول به کار رفته هنوز ایمن است. همچنین گاهی در این بازرسی ها مشخص می شود که عمر مصرف کابل به پایان رسیده است یا بهتر است از دیگر از آن استفاده نشود.

تجهیزات مورد استفاده در روش Magnetic Rope Testing

برای بررسی داخل یک کابل یا طناب، تجهیزاتی به وجود آمده‌اند که به ما این امکان را می‌دهد که شرایط طناب را بدون باز کردن فیزیکی رشته‌ها بررسی کنیم. این روش نوین نشان می دهد که بازرسی و ارزیابی موثر شرایط داخل یک کابل صرفا می‌تواند توسط روشMRT  به خوبی صورت گیرد چرا که ارزیابی این شرایط توسط روش های دیگر ممکن است به خوبی وضعیت آن را مشخص ننماید.

تجهیزاتی که در روش  Magnetic Rope Testing (MRT) استفاده می شوند نسبتاً سبک و قابل‌حمل هستند. این تجهیزات حتی می‌توانند در حالی که کابل در حال استفاده است هم به آن متصل شوند. بنابراین نیازی به قطع پروسه کارکرد کابل یا مفتول نیست.

نحوه کارکرد این روش بدین شکل است که مفتول یا کابل از طریق سر مغناطیسی حرکت می‌کند و سنسورهای درونی اطلاعات مربوط به شرایط کنونی کابل را فراهم می‌کنند. کاهش سطح مقطع Loss in Metallic Area (LMA)  و عیوب موضعی Localised Faults (LF)  در کابل ها به همراه موقعیت آن در طول کابل قابل اندازه گیری و تشخیص هست.

پس از آن که شکستگی، خوردگی، شکستگی و یا سائیدگی تشخیص داده شد، نرم‌افزارهای خاصی سیگنال‌ها را از سنسورها دریافت کرده و تفسیر می‌کنند  همچنین داده های حاصل ذخیره می شود که اجازه تجزیه و تحلیل بیشتر شامل بزرگن مایی مناطق مورد نظر، فیلتر کردن و مقایسه با آزمون‌های قبلی را می‌دهد.

چه زمانی می توانیم از روش MRT استفاده کنیم؟

اگر چه روش MRT معمولا برای ارزیابی شرایط طناب‌های مورد استفاده موجود به کار می رود، اما این روش می تواند برای ارزیابی کابل های جدید قبل از به خدمت گرفت نشان هم مورد استفاده قرار گیرد. یعنی با این روش می توانیم سلامت یک کابل یا طناب را قبل از استفاده نیز مورد ارزیابی قرار دهیم. همچنین نتایج را می توان به عنوان مرجع برای ارزیابی های آتی ذخیره کرد.

ادامه دارد ….

 

منبع:

https://www.tensology.co.uk/admin/resources/magnetic-rope-testing-tensology2019.pdf

بیشتر بخوانید :

مراحل بازرسی به روش آزمون نشتی شار مغناطیسی (MFL)