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

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

عیب یابی گرده‌ها و لوله‌های فولادی به روش نشتی شار مغناطیسی با جریان متناوب

عیب یابی گرده‌ها و لوله‌های فولادی به روش نشتی شار مغناطیسی با جریان متناوب

در روش نشتی شار مغناطیسی، خطوط میدان در داخل قطعه مغناطیس پذیر نفوذ کرده و بر اساس قرار گیری خطوط میدان نسبت به هم می تواند عیوب موجود در دیواره لوله ها و یا قطعات میلگرد فولادی را شناسایی کند. در برخی از این روش ها منبع ایجاد میدان مغناطیسی از طریق سیم پیچ ها و با بهره گیری از جریان متناوب ایجاد می گردد. جریان مغناطیسی بر روی سیم پیچ هایی که بر روی یوک قرار گرفته اند ایجاد می گردد و این یوک ها به فاصله خیلی کمی از قطعه مورد تست قرار می گیرند که باعث عبور خطوط میدان مغناطیسی از داخل قطعه می شود. در وسط یوک مغناطیسی از سنسورهای حساس به میدان مغناطیسی استفاده می شود. این سنسورها در صورت وجود نشتی شار مغناطیسی آن را شناسایی و مورد ارزیابی قرار می دهند. معمولاً از دو یوک مغناطیسی در اطراف قطعه مورد تست و به زاویه ۱۸۰ درجه نسبت به هم استفاده می شود.

این وضعیت قرار گیری یوک ها نسبت به هم کارایی بیشتری در شناسایی عیوب و حساسیت تجهیزات تست دارد. از آنجایی که برای قطعات حجیم کل سطح جشم در یک نقطه مشخص قابل ارزیابی و اسکن نمی باشد، لذا با به چرخش در آوردن یوک های مغناطیسی حول محیط قطعه کار می توان کل سطح را اسکن و عیب یابی نمود.

مزایا

از جمله مزایای این روش به موارد زیر می توان اشاره کرد:

  • عیوب به ریزی ۱ میلی متر توسط این روش قابل شناسایی است.
  • حساسیت نسبتا بالا این روش برای شناسایی عیوب محوری یا در راستای طولی میل گرد های فولادی.
  • نیازی به استفاده از از ماده واسط یا کوپلنت ندارد.
  • نتایج با قابلیت اطمینان بالا و قابلیت تکرار پذیری بالا را دارد.

منبع : http://www.natts.co.in/product/magnetic-flux-leakage-testing-mflt/

بیشتر بخوانید: نشتی شار مغناطیسی

.