آزمون مغناطیسی (Magnetic Flux Leakage - MFL) برای بازرسی کابلهای فولادی
آزمون نشت شار مغناطیسی (MFL) یکی از پرکاربردترین و دقیقترین روشهای آزمونهای غیرمخرب (NDT) برای شناسایی عیوب داخلی و سطحی در کابلهای فولادی است. این روش بهویژه برای تشخیص شکستگی رشتهها، سایش داخلی و کاهش مقطع عرضی کابل بسیار مؤثر است.
اصول عملکرد آزمون MFL
- در روش نشت شار مغناطیسی (MFL)، کابل فولادی با استفاده از یک میدان مغناطیسی قوی (معمولاً از آهنرباهای دائمی یا سیمپیچهای الکترومغناطیسی) مغناطیس اشباع میشود.
- زمانی که کابل کاملاً مغناطیس میشود، شار مغناطیسی (Magnetic Flux) بهصورت یکنواخت در امتداد ساختار کابل توزیع میشود.
- اگر عیوب یا ناپیوستگیهایی مانند شکستگی، ترک یا خوردگی وجود داشته باشد، مقاومت مغناطیسی (Magnetic Resistance) در آن نقاط تغییر میکند و بخشی از شار مغناطیسی از کابل نشت میکند.
- سنسورهای حساس مغناطیسی (معمولاً حسگرهای هال) – Hall Sensors این نشت شار را شناسایی کرده و به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میکنند.
- این سیگنالها بهصورت یک نمودار یا تصویر گرافیکی نمایش داده میشوند که بازرس میتواند محل و نوع عیب را شناسایی کند.
اجزای سیستم MFL
واحد مغناطیسکننده (Magnetization Unit):
- آهنرباهای دائمی یا الکترومغناطیسی برای اعمال میدان مغناطیسی قوی به کابل.
سنسورهای نشت شار (Flux Leakage Sensors):
- سنسورهای هال (Hall Effect Sensors) برای تشخیص نشت میدان مغناطیسی.
سیستم پردازش داده (Data Acquisition System):
- واحدی برای تبدیل سیگنالهای حسگر به دادههای قابلتحلیل.
نرمافزار تحلیل داده (Analysis Software):
- برای نمایش و تفسیر نمودارها و گرافهای نشت شار.
واحد گزارشگیری (Reporting Unit):
- مستندسازی نتایج آزمون و ذخیره دادهها.
عیوب قابل شناسایی توسط آزمون MFL
- شکستگی رشتهها (Wire Breaks): شناسایی محل و تعداد رشتههای شکسته.
- سایش داخلی و خارجی (Internal and External Abrasion): تشخیص ساییدگی ناشی از اصطکاک و فشار.
- خوردگی و زنگزدگی (Corrosion and Rust): تشخیص نواحی دچار خوردگی داخلی و خارجی.
- کاهش مقطع عرضی (Cross-Sectional Area Reduction): ارزیابی کاهش مقطع ناشی از عیوب ساختاری.
- شکافهای داخلی (Internal Voids): شناسایی فضاهای خالی در هسته کابل.
مراحل انجام آزمون MFL بر روی کابل فولادی
آمادهسازی کابل:
- تمیزکاری سطحی کابل برای حذف زنگزدگی و آلودگیها.
- اطمینان از خشک بودن کابل.
اعمال میدان مغناطیسی:
- استفاده از آهنرباهای قوی برای اشباع کامل کابل.
اسکن کابل:
- سنسورها بهصورت یکنواخت روی کابل حرکت میکنند.
- دادهها بهصورت پیوسته ثبت میشوند.
پردازش سیگنال:
- دادههای خام توسط نرمافزار تحلیل میشوند.
- نمودارهای نشاندهنده نشت شار مغناطیسی تولید میشوند.
تفسیر نتایج:
- نمودارها و نقشههای شار مغناطیسی تحلیل میشوند.
- محل و نوع عیوب شناسایی و ثبت میشوند.
گزارش نهایی:
- مستندسازی یافتهها همراه با توصیههای لازم برای تعمیر یا تعویض کابل.
مزایا و محدودیتهای آزمون MFL
مزایا:
- تشخیص دقیق عیوب داخلی و خارجی کابل.
- امکان اسکن سریع کابلهای بلند و بزرگ.
- مناسب برای استفاده در محیطهای صنعتی و شرایط سخت.
- ارائه گزارشهای تصویری و گرافیکی برای تحلیل بهتر.
محدودیتها:
- حساسیت آزمون ممکن است تحت تأثیر عوامل محیطی مانند دما و رطوبت قرار گیرد.
- نیاز به تجهیزات پیشرفته و نیروی متخصص برای تفسیر دادهها.
- هزینههای نسبتاً بالا برای تجهیزات آزمون.
استانداردهای بینالمللی مرتبط با آزمون MFL
- ASTM E1571: روش استاندارد برای آزمونهای نشت شار مغناطیسی.
- EN 12927: استاندارد اروپایی برای بازرسی کابلهای فولادی.
- ISO 4309: استاندارد برای بازرسی، نگهداری و تعویض کابلهای فولادی.
تست نشت شار مغناطیسی (MFL) برای بازرسی کابلهای فولادی – مقایسه استانداردها
ASTM E1571
- عنوان: استاندارد روش آزمون الکترومغناطیسی برای بررسی کابلهای فولادی فرومغناطیس
- دامنه کاربرد: این استاندارد توسط انجمن آزمون و مواد آمریکا (ASTM) تدوین شده و دستورالعملهای جامعی برای بازرسی الکترومغناطیسی ازجمله MFL کابلهای فولادی ارائه میدهد.
- ویژگیهای کلیدی:
- ارائه جزئیات روشهای تشخیص عیوب مانند شکستگی رشتهها، خوردگی و سایش.
- تأکید بر کالیبراسیون تجهیزات، تکنیکهای آزمون و تفسیر نتایج.
- قابل استفاده در صنایع مختلفی که از کابلهای فولادی استفاده میشود.
ISO 4309
- عنوان: جرثقیلها — کابلهای فولادی — مراقبت، نگهداری، بازرسی و معیارهای اسقاط
- دامنه کاربرد: این استاندارد توسط سازمان بینالمللی استانداردسازی (ISO) تدوین شده و به مراقبت، نگهداری، بازرسی و معیارهای اسقاط کابلهای فولادی در جرثقیلها میپردازد.
- ویژگیهای کلیدی:
- ارائه دستورالعملهای دقیق برای بازرسیهای دورهای و نگهداری کابلها.
- معرفی روشهای تست کابل از جمله آزمون MFL بهعنوان ابزاری برای شناسایی عیوب داخلی.
- تعریف معیارهای اسقاط کابل بر اساس میزان و نوع عیوب شناساییشده.
EN 12927
- عنوان: الزامات ایمنی برای کابلراهها — کابلها — بخش ۶: معیارهای اسقاط
- دامنه کاربرد: این استاندارد توسط کمیته استانداردسازی اروپا (CEN) تدوین شده و بر الزامات ایمنی کابلها در کابلراههای مسافربری تمرکز دارد.
- ویژگیهای کلیدی:
- تعریف الزامات ایمنی و معیارهای اسقاط برای کابلها در سیستمهای مسافربری.
- تأیید روشهای تست کابل از جمله آزمون MFL برای ارزیابی یکپارچگی کابلها.
- ارائه دستورالعملهای ارزیابی و تصمیمگیری در مورد زمان تعویض کابل.
تفاوتهای کلیدی بین استانداردها
دامنه کاربرد:
- ASTM E1571: مناسب برای طیف گستردهای از صنایع با تمرکز بر روش آزمون.
- ISO 4309: مختص جرثقیلها و تجهیزات بالابر.
- EN 12927: مختص کابلراههای مسافربری.
تأکید محتوایی:
- ASTM E1571: جزئیات فنی آزمون MFL را بهصورت دقیق ارائه میدهد.
- ISO 4309: علاوه بر تست، به نگهداری و معیارهای اسقاط نیز میپردازد.
- EN 12927: تمرکز بر ایمنی مسافران و تعریف دقیق معیارهای اسقاط.
معیارهای اسقاط:
- ISO 4309 و EN 12927: معیارهای مشخصی برای اسقاط کابلها ارائه میدهند.
- ASTM E1571: بیشتر بر روش آزمون و تفسیر نتایج تمرکز دارد و معیارهای اسقاط را مستقیماً ارائه نمیدهد.
نتیجهگیری
هر سه استاندارد به استفاده از آزمون MFL برای بازرسی کابلهای فولادی اشاره دارند، اما رویکرد آنها متفاوت است:
- ASTM E1571: تأکید بر جزئیات فنی آزمون.
- ISO 4309: تمرکز بر نگهداری و بازرسی کابل در جرثقیلها.
- EN 12927: توجه ویژه به ایمنی در کابلراههای مسافربری.
برای انتخاب استاندارد مناسب، باید به کاربرد صنعتی، الزامات ایمنی و نوع سیستم مورد بررسی توجه شود. همچنین برای جزئیات دقیق، مراجعه به متن کامل استانداردها توصیه میشود.
