نوشته‌ها

روش نشتی شار مغناطیسی – بخش دوم

نشتی شار مغناطیسی Magnetic Flux Leakage

نشتی شار مغناطیسی یکی از روش‌های آزمون‌های غیر مخرب است که برای شناسایی خوردگی ، ترک‌هایی محیطی و کاهش ضخامت دیواره سطح لوله‌ها و تیوپ‌های فولاد کربنی، نیکیل، فولاد ضدزنگ بکار می‌رود. این روش به‌طورمعمول برای بازرسی کول‌های هوا و تیوب‌های بویلرهای حرارتی بکار برده می‌شود. این روش ازنظر قابلیت سایزبندی عیب دارای محدودیت‌هایی است دامنه سیگنال نشتی شار مغناطیسی از تغییرات سرعت حرکت سنسور مغناطیسی تأثیر می‌پذیرد و سیگنال دارای مؤلفه فاز نیست؛ بنابراین این محدودیت در جهت شناسایی روش نشتی مغناطیسی بیشتر عمل می‌کنند تا پیدا کردن اندازه عیب. بازرسی تقریباً در این روش سریع است و سرعت حرکت سنسور تا بر ۱m/s هم می‌رسد. همچنین این روش برای شناسایی و افزایش حساسیت نیازمند این است که سنسور در مرکز تیوب یا لوله‌ها قرار بگیرد. اصل حاکم بر این روش بر اساس مغناطیس کردن استوار است. دو آهنربا در هسته لوله فولادی به‌طوری باید قرار بگیرند که باعث مغناطیس شدن دیواره و به اشباع رسیدن میدان در داخل دیواره گردند. برای این منظور از سه کویل استفاده می‌شود که هرکدام به عیب خاصی حساس می‌باشند.

.

شناسایی کاهش ضخامت دیواره تیوب‌ها

برای شناسایی کاهش ضخامت دیواره تیوب‌ها، از یک کویلی استفاده می‌شود که در مود مطلق قرار دارد. این کویل به دور یک هسته از جنس فولاد پیچیده می‌شود که دارای دو آهنربا است. این کویل توان میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آهنرباها را اندازه می‌گیرد؛ بنابراین جاهایی که کاهش ضخامت یا خوردگی ایجاد می‌گردد حتی اگر تغییرات شار میدان مغناطیسی هم اتفاق نیفتد قدرت یا توان میدان کاهش می‌یابد و این تغییرات قابل‌شناسایی است.

.

شناسایی پیتینگ

برای شناسایی پیتینگ، از یک کویل راهبر استفاده می‌شود. این کویل بر روی کویل مطلق پیچیده می‌شود و بین دو آهنربا قرار می‌گیرد. زمانی که میدان مغناطیسی از بخش پیتینگ عبور می‌کند یک مقداری میدان دچار اعوجاج می‌شود و این اعوجاج باعث نشتی میدان از خارج جداره تیوب یا لوله می‌گردد. کویل راهبر این میدان را شناسایی و این کویل قابلیت شناسایی این را ندارد که آیا عیب در داخل جداره است یا بیرون جداره. برای پیدا کردن محل پیتینگ، نیازمند یک کویل سومی هست به نام کویل دنباله که قابلیت شناسایی عیوب داخلی و خارجی را نسبت به هم دارد.

منبع:

https://www.zener-group.com/knowledge-base/magnetic-flux-leakage-mfl/

بیشتر بخوانید: عملکرد نشتی شار مغناطیسی در عیب‌یابی خوردگی کف مخازن

دستگاه نشت شار مغناطیسی (Magnetic Flux Leakage (MFL

سیستم عیب یابی کابل های سیم بکسل فولادی به روش نشتی شار مغناطیسی Magnetic Flux Leakage (MFL) Inspection of Steel Wire Ropes

شرکت مهندسان پایش وضعیت امیرکبیر (مپوا)، با بهره‌گیری از دانش فنی در حوزه تست‌های غیرمخرب پیشرفته اقدام به طراحی و ساخت سیستم عیب‌یابی کابل‌های فولادی سیم بکسل با بهره‌گیری از روش نشتی شار مغناطیسی Magnetic Flux Leakage- MFL یا در واقع دستگاه نشت شار مغناطیسی کرده است. سیستم مورد‌نظر با نام تجاری MFL-MAP برای عیب یابی کابل‌های فولادی در جهت افزایش ایمنی و قابلیت اطمینان در آن‌ها نقش بسزایی دارد. این سیستم شرایط فنی و کاهش سطح مقطع کابل‌ها را به‌صورت درصدی ارزیابی و تخمین می زند.

به‌طور کلی در کابل‌ها، عیوب به‌صورت موضعی (Local Flaw-LF) و تغییرات در راستای محور کابل‌ها هستند. از جمله عیوب موضعی می‌توان به گسیختگی مفتول‌های فولادی در کابل‌ها در اثر بارگذاری بیش از حد یا در اثر بارهای نوسانی اشاره کرد. همچنین در اثر ساییدگی تماسی و خوردگی در کابل‌ها ممکن است عیوب کاهش سطح مقطع (Loss of Metallic Area-LMA) نیز اتفاق بیفتد.

بهره‌گیری از ۲۰ سنسور مغناطیسی دیفرانسیلی در پیرامون کابل، مانع از پنهان ماندن عیوب (حتی خیلی ریز) از دید سیستم MFL-MAP می‌گردد. این سیستم قابلیت نمایش داده‌ها به‌صورت آنلاین را داشته و مکان عیوب را نیز مشخص می کند. به دلیل استفاده از روش مغناطیسی، پوشش خارجی مثل پوشش یا روکش های پلاستیکی بر روی کابل‌ها و یا گریس و … مانع فرایند عیب یابی نمی شود و نیازی به پاک کردن یا تمیزکاری اولیه نیست؛ به عبارت دیگر این موانع بر روی نتایج تست‌ها تاثیری ندارند.

مشخصات فنی و خصوصیات

در زیر مشخصات فنی و خصوصیات مربوط به این سیستم آورده شده است:

این سیستم از سه بخش مجزا تشکیل شده است:

  • مجموعه هد که کابل از داخل آن رد می‌شود و سنسورها و انکودر بر روی آن تعبیه شده‌اند.
  • مجموعه سیستم داده برداری شامل بورد الکترونیکی، کابل‌های آنتی نویز و باطری‌ها
  • مجموعه نرم افزاری جهت نشان دادن داده‌های سنسورها و همچنین محل عیوب

ویژگی‌های فنی

  • اصول عملکرد: مغناطیسی
  • قابلیت اندازه گیری قطر کابل ها: از ۶ میلیمتر تا ۱۰۰ میلیمتر
  • تعداد سنسورهای اندازه گیری LMA  برابر با ۲۰ عدد
  • تعداد سنسورهای اندازه گیری LF  برابر با ۱۲ عدد
  • سرعت حرکت کابل: ۰٫۱ تا ۱ متر بر ثانیه 
  • قابلیت شناسایی ۱% کاهش سطح مقطع و بریدگی   ۱   تار
  • فرکانس نمونه برداری: ۵۰۰ هرتز
  • رزولوشن یا قدرت تفکیک: ۸ bit
  • دمای کاری: -۲۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد
  • مدت زمان نگهداری باتری: ۲۰ ساعت در زمان عملکرد
  • منبع تغذیه: باتری یا برق شهر
  • کالیبراسیون: سالیانه بر اساس استاندارد های مربوطه
  • حساسیت سنسورها: ۱۳ mv/G
  • مصرف: ۵۰ mW
  • نوع عیب قابل شناسایی: عیب کاهش سطح مقطع و عیب موضعی
  • قابلیت طبقه بندی عیوب در ۴ سطح
  • استانداردهای مورد نیاز: ASTM E1571, EN 12927-8
  • نرم افزار MFLSoft با قابلیت نمایش داده های سنسورها و محل عیوب بصورت آنلاین
  • قابلیت ذخیره سازی داده ها تا ۱ ترابایت
  • کابل تا ۳۰ متر
  • گزارش‌گیری آماری از نوع عیوب شناسایی شده و تقسیم بندی آن‌ها 

نحوه سفارش

انواع هدها برای قطرهای مختلف از کابل

ردیفکدمحدوده اندازه گیری قطر کابل بر حسب mm
۱MFL-MAP-H 10۶-۱۲
۲MFL-MAP-H 20۱۲-۲۰
۳MFL-MAP-H 30۱۴-۳۲
۴MFL-MAP-H 40۲۰-۴۲
۵MFL-MAP-H 50۳۰-۵۰
۶MFL-MAP-H 60۴۲-۶۴
۷MFL-MAP-H 70۶۰-۸۰
۸MFL-MAP-H 80۸۰-۱۰۲

قسمت پیشران (Crawler)

از آنجایی‌که برخی کابل‌ها به صورت کابل‌های ثابت هستند مثل کابل‌های مهاربند در پل ها و آنتن های ارسال اطلاعات و …، لذا برای حرکت هد نیازمند استفاده از یک قسمت پیشران است که بر روی کابل سوار شده و سیستم عیب‌یاب کابل را با خود به سمت انتهای دیگر کابل حرکت می‌دهد. از آنجایی که ارتفاع انتهای کابل ممکن است خیلی زیاد باشد در نتیجه از سیستم وایرلس برای حرکت این وسیله استفاده می شود و به جای کابل کشی تمامی اطلاعات بر روی کارت حافظه ذخیره شده و بعد از انجام بازرسی تمامی اطلاعات در کامپیوتر قرار داده شده و مورد ارزیابی قرار می گیرند.

مشخصات قسمت پیشران:

  • باطری با قابلیت نگهداری شارژ: ۵ ساعت
  • وزن: ۲۵ kg
  • سرعت حرکت: از ۲۰ تا ۸۰ mm/s
  • قابلیت تحمل وزن یا بار: ۱۰۰ kg
  • سیستم کنترل حرکتی وایرلس