نوشته‌ها

تجهیزات MRT چگونه ساخته می شوند؟ 

تجهیزات MRT چگونه ساخته می شوند؟ 

تجهیزات القای مغناطیسی برای بازرسی قسمت داخلی و خارجی کابل های فرو مغناطیسی ساخته شده است.

تجهیزات MRT عمدتاً از دو بخش تشکیل شده است:

  1. هد اندازه گیری (the measuring head)
  2. سیستم جمع آوری داده (the acquisition system)

 

در این مقاله با ساختار اولیه این ابزار بازرسی آشنا خواهید شد.

 

  1. هد اندازه گیری (the measuring head)

هد اندازه گیری یا آشکارساز بخشی از تجهیزات است که برای آزمایش روی کابل نصب می شود. هد اندازه گیری از مدار مغناطیسی و سنسورها تشکیل شده است. آهنرباها شار مغناطیسی را در داخل کابل القا می کنند تا به طور کامل آن را اشباع کند. آهنرباهای نئودیمیوم-آهن-بور (NdFeB) عملکرد بالایی را از نظر مغناطیسی تضمین می کنند، این ویژگی اجازه می دهد تا ابعاد و وزن هد اندازه گیری را به حداقل برساند.

مغناطیس کننده (magnetizer) یک میدان مغناطیسی قوی در داخل کابل القا می کند، اگر هیچ نقصی وجود نداشته باشد، شار مغناطیسی بدون وقفه جریان می یابد.

هنگامی که کابل ها شکسته می شوند یا نقصی رخ می دهد، تغییراتی در خطوط شار مغناطیسی ظاهر می شود و شار نشتی ایجاد می شود. این تغییر میدان مغناطیسی، در مقدار و جهت، توسط حسگرهایی که در اطراف کابل قرار گرفته اند، شناسایی می شود که پدیده های فیزیکی را به یک سیگنال قابل خواندن ترجمه و تبدیل می کنند. هر چه سنسورها به کابل نزدیکتر باشند، دستگاه از نظر حساسیت نتیجه بهتری خواهد داشت.

 

بیشتر بخوانید :  بازرسی بصری در مقابل بازرسی MRT

معمولا هد  اندازه گیری برای محدوده قطر کابل مشخصی طراحی می شود. وزن و ابعاد کاملاً به اندازه مرتبط است. همچنین بسته به محیط بازرسی شکل دستگاه متفاوت است.

پیکربندی استاندارد معمولا به این شکل است که هم مغناطیس کننده و هم حسگرها کابل را محصور می کنند، در حالی که برای کابل های در حال حرکت ممکن است این پیکر بندی متفاوت تر باشد.

 هر دو پیکربندی به تکنسین اجازه می دهد تا محدوده قطر خاصی را بازرسی کند. برای بازرسی قطرهای کوچکتر از سیم بکسل، بهتر است از راهنمای کابل مناسب که هم سایز یا نزدیک به قطر کابل باشد، استفاده شود.

mrt-apparatuur-mobiel-apparaat-open-architectuur

 

  1. سیستم جمع آوری داده (the acquisition system)

 

این قسمت از تجهیزات از یک پردازشگر داده و یک نرم افزار برای تفسیر ساخته شده است. سیستم اکتساب ورودی های سنسور را به سیگنالی روی یک نمودار تبدیل می کند که به کاربر امکان تفسیر و ذخیره را می دهد. نرخ نمونه برداری در هر کانال و بیت رزولوشن از ویژگی های کلیدی برای طراحی پردازشگر داده است، هر چه نرخ نمونه برداری در کانال بیشتر باشد، ساخت سیگنال دیجیتال بهتر خواهد بود.

نرم افزار رابط انسانی سیستم است و برای جلوگیری از تفسیر و فیلترینگ نادرست باید آموزش های عمیقی به آن ارائه شود. جمع آوری آنی (Real time acquisition) یک ویژگی اجباری برای پیروی کامل از ایزو ۴۳۰۹ ISO4309 در طول بازرسی است.

 mrt-acquisitie-systeem

سیستم جمع آوری داده معمولاً از یک پردازشگر داده و رایانه قابل حمل ساخته می شود که نرم افزار در آنجا نصب می شود. بسته به محیط بازرسی، ما دو پیکربندی مختلف را پیشنهاد می کنیم:

IAS-H

mrt-ias-h

یک کیس سخت به همراه یک کامپیوتر که برای محیط های بازرسی پیچیده مانند ساحل، بندر، و محل های در حال ساخت و ساز پیشنهاد می شود.

 

IAS-T

 mrt-ias-t

یک تبلت که با یک پردازشگر داده ادغام شده است، برای بازرسی در زمان هایی که تقریباً جایی برای حرکت وجود ندارد (مانند سبد جرثقیل) پیشنهاد می شود.

 

منبع : https://www.mennens.nl/en/services/magnetic-rope-testing/how-is-mrt-equipment-made

بیشتر بخوانید:

 اهمیت تفسیر داده در روش نشت شار مغناطیسی

عیب یابی سیم بکسل فولادی با دستگاه MFL ایرانی

The-importance-of-interpretation

اهمیت تفسیر داده در روش نشت شار مغناطیسی

اهمیت تفسیر داده در روش نشت شار مغناطیسی

امروزه داده همه چیز است. تجزیه و تحلیل و برون یابی آنها به ما امکان تفسیر رویدادهای حال و گذشته و پیش بینی آینده را می دهد.

در تست های مغناطیسی کابل، بازرسان نیاز به مدیریت و تفسیر داده ها برای درک رفتار کابل دارند. از این جهت تفسیر داده در روش نشت شار مغناطیسی از اهمیت بالایی برخوردار است.

در طول این فرآیند، سؤالات مختلفی ممکن است مطرح شود مثلا: تفاوت بین سیگنال یک کابل شکسته و یک خوردگی عمیق کدام است؟ آیا وزن آنها یکسان است؟ آیا کابل شکسته است یا اعوجاج دارد ؟ آیا سیگنال بدست آمده یک سیگنال واقعی است؟ آیا کابل شکستگی داخلی دارد؟

آموزش بهترین پاسخ است.

در این مقاله به بررسی اهمیت یک آموزش خوب در بررسی دستگاه مغناطیسی بازرسی کابل خواهیم پرداخت.

بهترین دستگاه با بدترین تکنسین دقت کمتری نسبت به بهترین تکنسین با بدترین دستگاه دارد، زیرا سیستم تنها رابط بین نگهدارنده و کابل است.

این در مورد تجزیه و تحلیل و بازرسی چشمی نیز صادق است، یک تکنسین آموزش دیده به راحتی می تواند دچار اشتباه و خطا شود. به بیان ساده، چشم ها (رابط) برای انجام یک بازرسی بدون آگاهی کافی نیستند.

ضروری است که هر تکنسین قبل از انجام عملی کار در یک دوره آموزشی MRT با ساختار مناسب شرکت کند.

 در ادامه این مطلب سرفصل های حداقلی لازم یک آموزش MRT را مشخص و توضیح خواهیم داد.

 

آموزش عملیاتی

این آماده سازی باید به بازرس اجازه دهد تا به درستی از دستگاه در آزمایشگاه و میدان استفاده کند، داده های نرم افزار را خوانده و تفسیر کند و گزارشی را کاملاً مطابق با مقررات تهیه کنند.

این آموزش نشان دهنده اولین گام در مسیر تبدیل شدن به یک تکنسین متخصص MRT است. بعد از آن تمرین و خدمات پس از فروش خوب به بازرسان کمک می کند تا در مسیر مناسب باقی بمانند. این مسیر باید به بازرسان کمک کند تا از نحوه عملکرد بازرسی MRT آگاه شوند.

۱٫حداقل دانش، مقررات و گزارش مورد نیاز

تکنسین باید بداند که چه چیزی کابل ها و محیط بازرسی را مشخص می کند. اصطلاحات، مشخصات و ساخت کابل حداقل اطلاعات لازم در این زمینه است.

دانستن مقررات ایزو ۴۳۰۹ ISO4309  برای بخش حمل و نقل سنگین، تقریباً نیمی از بازرسی است.

این استاندارد اصول کلی را برای مراقبت و نگهداری و بازرسی و تعویض کابل های فولادی مورد استفاده در جرثقیل ها و بالابرها تعیین می کند. علاوه بر این، معیارهای تعویض واقعی را فراهم می کند که حداکثر تعداد کابل های شکسته را پوشش می دهد، قطر کابل و خوردگی را کاهش می دهد و روشی را برای ارزیابی اثر ترکیبی زوال در هر موقعیتی در کابل ارائه می دهد.

گزارش منطبق با مقررات نشان می دهد که آیا روال بازرسی رعایت شده است و همچنین آیا بازرسان را از نظر قانونی در صورت شکایت یا طرح دعاوی حمایت می کند یا خیر. این ویژگی ها برای بازرسی بصری هم اجباری هستند که معمولا دست کم گرفته می شود. همیشه لازم است یک اپراتور تفاوت بین عیوب و درجه سختی نسبی آنها را بداند. یک عیب از نوع valley break دارای ۱۰۰٪ درجه سختی است (کابل باید تعویض شود)، در حالی که درجه سختی یک کابل شکسته خارجی/داخلی (external/internal broken) به ساخت کابل بستگی دارد.
 

۲٫ سیگنال های MRT و تفسیر آنها

این بخش هسته تست کابل مغناطیسی است. بازرسان باید مطابقت بین سیگنال‌ها و نقص‌ها، چگونگی و چرایی تغییر سیگنال، نحوه تشخیص سیگنال‌های جعلی و به‌ویژه زمان استفاده از سیگنال به جای سیگنال دیگر (LM در مقابل LMA) را بیاموزند.

 

۳٫آموزش نرم افزار

به نظر می رسد استفاده از اعداد نقص یا درصد آسیب به جای نمودارها راحت تر باشد اما این اعداد یک نمایش کمی هستند که توسط یک ماشین انجام می شود. خواندن یک عدد تعریف شده در شرایط مختلف رفتار کابل زمانی که شما مسئولیت نتیجه را به عهده دارید می تواند مشکل باشد. این مبحث همچنین به استفاده نامناسب از فیلترها مربوط می شود، ما فکر می کنیم که آموزش داده های خام بازرسان را به تفسیرهای ایمن تر هدایت می کند. در این بخش از آموزش کاربر باید یاد بگیرد که چگونه فیلترها و معنی آنها را اعمال کند و چگونه نمودار را برای ارزیابی زمان واقعی و پس از پردازش به بهترین شکل تنظیم کند.

 

۴٫تمرین فنی

سیستم‌های MRT سیستم های تجربی هستند، معمولاً کاربران فقط پس از مدتی تمرین و رویکرد فنی می توانند شروع به ارزیابی آن ها کنند. این بخش از آماده سازی به کاربر این امکان را می دهد که از تجهیزات اطمینان داشته باشد و قبل از اولین بازرسی در میدان، چندین آزمایش را انجام دهد.

 

تمرینات ایزو ۹۷۱۲ (ISO9712)

operative training

این آموزش در بخش کابل اجباری است و به تکنسین اجازه می دهد تا به عنوان متخصص MRT در بخش حمل و نقل سنگین فعالیت کند.

این دوره توسط شرکت های واجد شرایط و یک سازمان آگاه و معمولاً تحت نظارت شخص ثالث برگزار می شود.

این آموزش از نظر فنی عمیق تر از آموزش عملیاتی است و تمام دانش لازم را برای انجام عملیات مطابق با استانداردهای بین المللی ارائه می دهد. داوطلب اصول اولیه الکترومغناطیس، نحوه عملکرد سیستم، نحوه ایجاد سیگنال و نحوه عملکرد مقررات مختلف را خواهد آموخت.پس از این دوره، تکنسین قادر خواهد بود مفاهیم فیزیکی پشت طراحی دستگاه را درک کند.

 

نتیجه گیری

  • آموزش ها ابزار لازم برای تبدیل شدن به یک بازرس MRT هستند. علاوه بر این، ما فکر می کنیم که پشتیبانی مداوم از آموزش دهنده / تامین کننده MRT می تواند برای هدایت بازرسان به سمت درک کامل هر پدیده بسیار مفید باشد.
  • بازرسان حرفه ای نمودارها را تفسیر می کنند و گزارش وضعیت کابل ارائه می دهند اما بازرسان عادی اعداد را می خوانند.

 

منبع : https://www.mennens.nl/en/services/magnetic-rope-testing/the-importance-of-interpretation

LF or LMA

تفاوت LMA و LF

تفاوت LMA و LF

در روش ارزیابی مغناطیسی کابل MRT دو اصطلاح یا به‌نوعی دو کلمه اختصاری معروف LMA و LF وجود دارد که هر دو بر اساس استانداردهای ISO4309 و EN12927 مطرح شده‌اند.

  • LF مخفف Localized Fault است. گاهی اوقات می‌توان آن را به‌عنوان LD، نقص موضعی (Localized Defect) نیز یافت.
  • LMA مخفف Loss of Metallic Area است.

 این دو سیگنال معمولاً نشان‌دهنده اصول کار روش MRT است.

 در این مقاله، نحوه تشخیص و نحوه ایجاد آن‌ها، معنای فیزیکی آن‌ها و شرایطی که در آن‌ها بهترین عملکرد را خواهید دید، مطرح شده است.

بیشتر بخوانید : مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

عیوب موضعی LF (The Localized Fault signal)

فناوری LF قدیمی‌ترین فناوری روش MRT است. این سیگنال معروف، نشت شار مغناطیسی را در صورت وجود نقص در یک جسم مغناطیسی شده، مانند کابل سیم بکسل فولادی، اندازه‌گیری می‌کند.

defect on a rope fully saturated

همان‌طور که در تصویر بالا نشان داده شده است، هنگامی‌که عیبی روی کابل کاملاً اشباع شده وجود داشته باشد، قسمتی از میدان مغناطیسی از کابل خارج شده و از عیب عبور می‌کند.

این پدیده به دلیل وجود شکاف ایجاد شده توسط عیب در کابل رخ می‌دهد. در این حالت خطوط شار تغییر می‌کند چراکه با ناحیه (شکاف) با مقاومت مغناطیسیِ متفاوت برخورد می‌کند. این تغییر در اطراف کابل رخ می‌دهد. شدت و جهت نسبی به ماهیت و شکل عیب بستگی دارد. کاوشگرهای دستگاه، شار را تشخیص داده، آن را به ولتاژ تبدیل می‌کنند و درنهایت سیگنال را استخراج می‌کنند.

در تصاویر زیر می‌توانید دو نمونه از سیگنال‌های معمولی را که با فناوری LF به دست آمده مشاهده کنید.

cable nternal corrosion

localized fault signal

کابل های شکسته شده و دارای خوردگی را می‌توان با فناوری LF تشخیص داد. ذکر این نکته ضروری است که هر سیگنال باید توسط یک تکنسین آموزش‌دیده تفسیر شود. در نمودارها هیچ نشانه واقعی در مورد تعداد کابل‌های شکسته، موجودیت خوردگی یا از بین رفتن سطح فلزی و هیچ درصدی در محور وجود ندارد.

 این نتایج به بخش تفسیر منتقل می‌شوند. یک تکنسین آموزش‌دیده که نمودارها را می‌خواند می‌تواند به‌راحتی وضعیت واقعی کابل را ارزیابی کند. پایداری قوی، خطی بودن ساده و قابلیت اطمینان (بدون اثرات عجیب و نوسانات سیگنال) سیگنال LF را توصیف می‌کند. به همین دلیل، سیگنال LF تنها سیگنالی است که توسط روش صدور گواهینامه آزمون EN12927 مطرح شده است. بدون گذراندن این آزمون، امکان فعالیت در بخش تله کابین وجود ندارد.

 

عیوب ناشی از کاهش سطح مقطع LMA (Loss of Metallic Area)

عیوب ناشی از کاهش سطح مقطع (Loss of Metallic Area-LMA) به‌منظور ارائه‌ی اطلاعات کمی از میزان خسارت وارده به کابل است، به کمک این روش می‌توان نقص‌های موجود (معمولاً خوردگی) کابل های فلزی را تشخیص داد.

نمودار مربوط به این سیگنال عمدتاً به شکل درصد نشان داده می‌شود. تکنسین مربوطه مقدار (-۲، ، -۵، و غیره) روی نمودار را که مربوط به از دست دادن بخش فلزی در یک نقطه مشخص است می‌خواند.

Loss of metallic areaLoss of Metallic Volume

رابطه بین حجم و طول طناب

نام واقعی LMA را می‌توان LMV (از دست دادن حجم فلزی Loss of Metallic Volume) نیز دانست. هنگامی‌که عیبی در یک کابل وجود دارد، در مقاومت مغناطیسی تفاوت زیادی به وجود می‌آید. کابل را می‌توان به‌عنوان یک مقاومت الکتریکی در نظر گرفت که ارزش در نظر گرفته آن بستگی به ویژگی‌های فیزیکی کابل دارد.

ناحیه دارای عیب منطقه‌ای است که در آن آهن با هوایی که مقدار کل مقاومت را تغییر می‌دهد جایگزین شده است. در بحث تقارن مغناطیسی magnetic parallelism  به این پدیده مقاومت (reluctance) گفته می‌شود. هرچه کابل های موردبررسی شکستگی و یا خوردگی بیشتری داشته باشند، مقاومت بیشتر می‌شود، زیرا مانع به جریان درآمدن شار مغناطیسی می‌شود.

دایره آبی در تصویر ۳ نشان‌دهنده نقطه اندازه‌گیری در دستگاه برای تشخیص تغییرات شار است. ممکن است بیان شود که تحت فرضیه خاصی، شار اندازه‌گیری شده متناسب با حجم عیب در کابل است.

 

بین حجم و طول کابل چه نسبتی وجود دارد؟

  • اگر طول عیب بیشتر از طول دستگاه باشد، کاهش حجم متناسب با کاهش مقطع است. فقط تحت این فرضیه LMV با LMA منطبق است.
  • اگر عیب کوتاه‌تر از طول دستگاه باشد همان‌طور که در تصویر زیر نشان داده شده است سیگنال از نظر دامنه سطحش پایین تر یا کمتر است،

LMA signal vs defect length

LF and LMA diagram for a real rope

به همین دلیل است که سیگنال LMA معمولاً برای شناسایی عیوب طولانی» مانند خوردگی، فرسودگی و غیره استفاده می‌شود. به‌طورمعمول برای تشخیص کابل‌های شکسته مناسب نیست.

 

یک سیگنال LMA معمولی در تصویر ۵ نشان داده شده است، کابل تا ۱۹۴ متر در وضعیت خوبی قرار دارد، سپس برای ۳۰ متر حدود ۱۰-۱۵٪ نقص وجود دارد.

LF and LMA diagram for joint point cableway ropemrt-lma-diagram

پدیده اثرات نهایی

اندازه‌گیری LMA مستقیماً به شار اصلی که از داخل کابل عبور می‌کند و مدار مغناطیسی متصل می‌شود. هرگونه تغییر در مسیر شار را می‌توان توسط پروب ها به‌عنوان تغییری در یک بخشی از کابل در نظر گرفت.

این امر مسلماً زمانی که شار به دلیل نقص واقعی روی کابل تغییر می‌کند نیز صادق است، اما گاهی اوقات مسیر میدان مغناطیسی می‌تواند توسط برخی پدیده‌های خارجی مخدوش شود. یک مثال واضح و مکرر “پدیده اثرات نهایی”  (end effects phenomenon) است که چند متر قبل از پایان کابل ظاهر می‌شود.

تصور کنید که آزمایشی را در یک تله کابین انجام دهید، جایی که کابل یک حلقه بسته است. در این حالت، مقدار کابلی که در جلوی دستگاه وجود دارد، در پشت آن نیز یکسان است؛ به عبارت دیگر، پیکربندی مغناطیسی خارجی و خطوط شار یکسان است.

اگر آزمایش را بر روی کابل جرثقیل انجام دهیم، در یک نقطه خاص خاتمه کابل به دستگاه نزدیک می‌شود و مقدار کابل فلزی در پشت و جلوی سیستم متفاوت خواهد بود. این امر باعث ایجاد اعوجاج در خطوط شار می‌شود و درنتیجه سیگنال را تغییر می‌دهد.

تصویر بعدی نمونه‌ای از این پدیده را نشان می‌دهد. در اینجا دستگاه به‌صورت دستی روی کابل حرکت می‌کند، این حرکت از ابتدا (۱ متر کابل در پشت و ۱۰ متر در جلو) شروع شده و تا انتها (وضعیت مخالف) ادامه می‌یابد.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، سطح متوسط نمودار از یک مقدار به مقداری دیگر منتقل می‌شود و این تعبیر غلطی از تغییر است. به‌طور خلاصه، در این آزمایش‌ها آزمایشگاهی که در آن نقص‌ها به‌طور مصنوعی نزدیک به انتهای کابل ایجادشده‌اند، خواندن تغییرات واقعی در سطح مقطع تقریباً غیرممکن است. چرا باید بازرسی میدانی آسان‌تر شود؟

mrt end effects phenomenon

 

حساسیت سیگنال به محیط خارجی

سیگنال LMA نسبت به LF به محیط خارجی بسیار حساس‌تر است. اگر در حین آزمایش برخی از قطعات فلزی به سیستم نزدیک شوند، خطوط شار مغناطیسی تغییر می‌کند و احتمالاً بر روی نتیجه بازرسی تأثیر می‌گذارد. این مهم یکی از دلایلی است که باعث می‌شود دستگاه در یک محیط آزاد قرار گیرد.

درنهایت، باید به خاطر داشته باشیم که نمودار LMA معمولاً بسیار فیلتر شده است که به‌شدت با روش‌های نرم‌افزاری، ظاهر خود نمودار را تغییر می‌دهد. مزیت اصلی این روش این است که ردیابی بهتر تفسیر بهتری ارائه می‌دهد، اما کاربر نهایی باید کنترل تمامی مراحل را حفظ کند. وقتی الگوریتم‌های بسته اعمال می‌شوند و مشتری هیچ کنترلی بر آن‌ها ندارد، ممکن است موقعیت خطرناکی به وجود آید. این وضعیت یک وضعیت کلاسیک است که در آن کاربر به‌خوبی کار می‌کند اما نقطه شروع و درنتیجه بازرسی کاملاً اشتباه است.

 

در نهایت LMA  یا LF ؟

LF ازنظر فنی به‌عنوان پایدارترین سیگنال شناخته می‌شود و تنها نقصی است که کاملاً تنظیم شده است (EN12927). در این سیگنال، عیب و دامنه مستقیماً با هم ارتباط ندارند و بسته به شکل آسیب، می‌توانند از عیبی به عیب دیگر متفاوت باشند. به همین دلیل، تجزیه و تحلیل نیاز به تفسیر کاربر دارد. تحت آموزش مناسب، تکنسین ها قادر خواهند بود نمودارهایی را که به مشتریان خود گواهی وضعیت کابل می‌دهند، به‌درستی بخوانند.
 

بیشتر بخوانید : بازرسی کابل فولادی؛ آنچه نمی‌توانید مشاهده کنید

 LMA یک سیگنال آسان است و این دقیقا ضعف اصلی آن است. متأسفانه خواندن “-۵ “برای تعریف وضعیت واقعی کابل کافی نیست. این امر به نوبه خود‌ خطر بزرگی محسوب می شود؛ زیرا افراد غیرحرفه ای و بدون آگاهی عمیق از این پدیده نیز می‌توانند آن را بخوانند.

از نظر ما، اگر افراد آموزش خوبی در مورد LMA  دیده باشند، این سیگنال می‌تواند یک “سیگنال پشتیبان” خوب برای LF باشد. اگر افراد به‌درستی آموزش ندیده باشند، باید از در نظر گرفتن سیگنال LMA اجتناب کنند.

همچنین در نظر داشته باشید که برخی از دستگاه‌ها وجود دارند که در آن‌ها “سیگنال دوگانه یا ‘dual signal’   (LF+LMA) با استفاده از دو پروب مختلف بدست نمی‌آید ، بلکه با محاسبه ریاضی پیچیده بدست می آید ؛ به عبارت دیگر، گاهی اوقات نمودار LF که روی صفحه می‌بینید فقط مشتق عددی سیگنال LMA است. این ازنظر فیزیکی اشتباه است و هرگونه سیگنال کاذبی که می‌توانید در LMA داشته باشید، در LF نیز منتقل می‌شود؛ به عبارت دیگر، اگر یک سیستم مجهز به LMA باشد، فرد باید بررسی کند که آیا LF نیز موجود است و آیا LF توسط یک مدار پروب جداگانه به دست آمده است یا خیر.

 

منبع : https://www.mennens.nl

بیشتر بخوانید : بهره وری روش MFL در خدمات بازرسی لوله

بیشتر بخوانید : خدمات بازرسی لوله به روش های غیرمخرب

 

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 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 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.

 

 

کارکرد روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

کارکرد روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)HOW-DOES-MRT-WORK

در این مقاله و در ادامه مباحث مربوط به تکنولوژی ارزیابی مغناطیسی کابل (یعنی روش testing rope magnetic یا همان MRT) به نحوه کارکرد این روش می پردازیم. در مقاله اول در خصوص کلیات این روش بحث شد و در مقاله دوم در خصوص مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل نکاتی بیان گردید.

اساس کار ابزارآلات بکار برده شده در روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) براساس روش نشتی شار مغناطیسی (Magnetic flux leakage یاMFL ) است. این روش توسط میدان مغناطیسی اشباع شده، بی نظمی را در الگوهای شار یکنواخت تشخیص می دهد. این بی نظمی ها معمولا توسط عدم تجانس و ناپیوستگی در مواد فرومغناطیسی ایجاد می‌شود.

 

روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) چگونه کار می کند ؟

تصویر بالا نحوه کارکرد روش ارزیابی مغناطیسی کابل را نشان می دهد . این روش بازرسی عموماً به عنوان ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) شناخته می‌شود که امروزه جایگزین روش های سنتی سابق از جمله بازرسی چشمی است.

همانطور که در تصویر مشخص است سطح مقطع کابل بطور کامل توسط آهنرباهای دائمی قوی که بخشی از هد دستگاه می باشند در راستای طولی کابل مغناطیس می شود. اگر ناپیوستگی در کابل وجود نداشته باشد میدان مغناطیسی بالای سطح کابل بطور یکنواخت باقی می ماند. اگر سیم‌ها شکسته یا تغییرات در سطح مقطع فولاد وجود داشته باشد، میدان مغناطیسی شکل می‌گیرد و نشت شار به طور موضعی افزایش می‌یابد.

 

پردازش داده

سنسورهای موجود در هد دستگاه، شار مغناطیسی را اندازه‌گیری کرده و هر گونه نشت شار را تشخیص می‌دهند. سیگنال‌های سنسور برای ذخیره‌سازی و پردازش بیشتر به نرم افزار داخل کامپیوتر منتقل می‌شوند.

نتایج نشان می دهد که برنامه‌های آزمون و تست، ایمنی را افزایش داده و هزینه ارزیابی را برای انواع کابل ها با ویژگی ها و مشخصه های گوناگون کاهش داده‌است.

 

منبع:

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

مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT)

بسیاری از کابل ها یا مفتول ها از داخل خراب یا تجزیه می‌شوند. این تجزیه داخلی مسئله ای نگران کننده برای افرادی است که این کابل ها را مورد بررسی قرار می دهند؛ چرا که اغلب روشی که برای ارزیابی کابل ها ممکن است مورد استفاده قرار گیرد روش سنتی بازرسی چشمی (visual examination) است. امروزه به وضوح مشخص است که روش های سنتی از جمله بازرسی چشمی برای ارزیابی کابل های فلزی کافی و مناسب نیستند. زیرا این کابل ها به دلیل ماهیت ساختاری مستعد تجزیه داخلی هستند. از جمله مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل کشف این تجزیه داخلی به بهترین نحو است.

موارد مختلفی از جمله تاب چپ و راست گرد موجود در کابل ها باعث ایجاد تماس های نقطه ای در طول کابل می گردد. این نقاط تماس‌ منجر به تنش‌های زیادی می‌شود که به طناب تحمیل می‌شود و باعث تغییر شکل و فرسایش موضعی می‌شود. از طرف دیگر خم شدن های مکرر در اثر تحمل بار و سنگینی های گوناگون، باعث ایجاد مشکلی به نام خستگی (fatigue) در نقاط تماس می شوند و اصطلاحاً ترک های ناشی از خستگی (fatigue cracks) را ایجاد کرده و در نهایت باعث می‌شود که کابل یا سیم شکسته شود.

پیشگیری از تجزیه درونی

این تجزیه درونی عامل اصلی شکست غیرمنتظره بسیاری از کابل ها است. در نتیجه امروزه، در همه صنایع که نیازمند تامین ایمنی برای کابل، طناب یا مفتول های خود هستند روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) در ارزیابی شرایط داخلی کابل بهترین روش محسوب می شوند.

شکست کابل ها می تواند پیامدهای جبران ناپذیری به همراه داشته باشد از جمله آسیب به پرسنل یا حتی فوت آن ها، خسارت به تجهیزات، آسیب به اعتبار شرکت، ادعاهای قانونی، از دست دادن درآمد، زیان های مالی و سایر موارد؛ پس از نظر هزینه ای هم هزینه به کارگیری روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) بسیار به صرفه تر از سایر روش هاست چرا که این روش با تشخیص بهتر، هزینه های ناشی از خسارات ذکر شده را به شدت کاهش می دهد. به خصوص در بلند مدت شرکت ها می توانند شاهد کاهش چشم گیر هزینه های خود باشند.

مزایای روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) از نظر استانداردها

استانداردها و مقررات گوناگونی برای بازرسی و بررسی کابل ها و طناب ها به کار گرفته می‌شوند. از جمله آن ها می توان به ایزو ۴۳۰۹ (ISO 4309 ) _نام کامل : ISO 4309 – Cranes – Wire Ropes – Care and Maintenance, Inspection and Discard_ اشاره کرد که مربوط به مراقبت و نگهداری، بازرسی و دور انداختن جرثغیل، کابل ها است.

ایزو ۴۳۰۹ نشان می‌دهد که روش ارزیابی مغناطیسی کابل (MRT) باید به خصوص زمانی به کار گرفته شود که ممکن است نقایص موجود در سیستم کابل یا طناب به کار گرفته شده تنها با بازرسی چشمی شناسایی نشود. ایزو ۴۳۰۹  همچنین بیان می‌کند که روش MRT باید به عنوان جزئی ثابت از بازرسی‌های دوره‌ای مداوم مورد استفاده قرار گیرد. کابل ها باید قبل از این که وارد سرویس شوند نیز بررسی شوند و اطلاعات حاصل از بررسی کابل های یا طناب ها مرجعی برای مقایسه برای استفاده از کابل های جدید در آینده بکار رود.

نکته: در پایان ذکر این نکته ضروری است که اغلب توصیه می شود آزمایش مغناطیسی کابل (MRT) بخش مهمی از هر آزمایش کابل باشد اما بهتر است به تنهایی در نظر گرفته نشود و با سایر ارزیابی ها نیز همراه گردد.

 

بیشتر بخوانید : ارزیابی مغناطیسی کابل (Magnetic Rope Testing) چیست ؟

 

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)