شرکت خشکه و فولاد پایتخت

به کار گیری تکنیک حرارت نگاری پالسی در ارزیابی عیوب خوردگی در ورق های فولادی-برای تشخیص و بررسی عیب خوردگی در ورق های فلزی از روش های آزمون غیر مخرب، روش حرارت نگاری پالسی استفاده شده است.

حرارت نگاری پالسی امروزه در صنایع مختلف برای بازرسی. و پایش برخی قطعات و مجموعه های در حال کار، مورد استفاده قرار می گیرد. خوردگی در سازه های فلزی و قطعات مکانیکی از مهمترین عیوبی است. که هر ساله هزینه های زیادی را به صنایع تحمیل می کند. که با تشخیص به موقع آن می توان بخشی از این هزینه ها را کاهش داد. روش های زیادی برای تشخیص عیب خوردگی وجود دارد. اما سرعت زیاد انجام آزمون، عدم نیاز به تماس با نمونه، بررسی و بازرسی سطوح بزرگ در زمان کم. و قابلیت انجام آن بر روی بسیار از مواد، از جمله مزایای حرارت نگاری پالسی است.

در این مقاله، برای تشخیص و بررسی عیب خوردگی در ورق های فلزی از روش های آزمون غیر مخرب، روش حرارت نگاری پالسی استفاده شده است. نمونه های مورد آزمایش در این مقاله از جنس فولاد کم کربن و فولاد آلیاژی ساخته شدند. که کاربردهای فراوان در صنایع مختلف دارند. هدف این پژوهش شبیه سازی و شناسایی عیوب خوردگی در قطعات فولادی بود. عیوب مختلفی جهت بررسی قدرت این آزمون غیر مخرب در تشخیص حداقل قطر و بیشترین عمق، طراحی و ساخته شدند.

به کار گیری تکنیک حرارت نگاری پالسی

اثر فاصله منابع تحریک، زاویه تابش، جنس نمونه ها و طول زمان تحریک در آزمون های انجام شده. مورد بررسی قرار گرفت. توانایی و قدرت تشخیص عیوب بدون نیاز به پردازش تصویر از مزایای روش به کار برده شده است. از الگوی عیوب ایجاد شده در نمونه ها در نمونه فولاد کم کربن. کوچکترین عیب با قطر 4 میلی متر در عمق 1 میلی متر و در نمونه فولاد آلیاژی. کوچکترین عیب با قطر 3 میلی متر در عمق 1 میلی متر از سطح قابل تشخیص است.

مقدمه

خوردگی به طور کلی، از بین رفتنن مواد به علت واکنش با محیط تعریف می شود. پدیده خوردگی طبق تعریف، واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی بین یک ماده، معمولاً یک فلز، و محیط اطراف آن می باشد. که به تغییر خواص ماده منجر خواهد شد. پدیده خوردگی در تمامی دسته های اصلی مواد، شامل فلزات، سرامیک ها. پلیمرها و کامپوزیت ها اتفاق می افتد. اما وقوع آن در فلزات آنقدر شایع و فراگیر بوده و اثرات مخربی به جای می گذارد. خوردگی معمولاً فرایندی زیان آور است، لیکن گاهی اوقات مفید واقع می شود.

به طور مثال آلودگی محیط به محصولات خوردگی. و آسیب دیدن عملکرد یک سیستم از جنبه های زیان آور خوردگی. و تولید انرژی الکتریکی در یک باطری و حفاظت کاتدی سازه های مختلف از فواید آن هستند. اما تأثیرات مخرب و هزینه های به بار آمده بواسطه این فرایند به مراتب بیشتر است. امروزه هر کارخانه یا تأسیسات برای تشخیص عیوب پنهان خود حتماً نیاز به خدمات تخصصی ترموگرافی خواهد داشت.

ترموگرافی مادون قرمز یکی از جذاب ترین تکنولوژی های امروزی است. که برای انجام امور جاری شغل های تعمییرات و نگهداری در صنایع مختلف وارد شده است. استفاده از دوربین های حرارت نگاری کلیه عیوبی که منجر به تغییر در الگوی توزیع دمای سطحی می شوند. قابل شناسایی خواهند بود. دوربین حرارتی با بررسی امواج مادون قرمز ساطع شده از تجهیزات، نقاط داغ را شناسایی کرده و نمایش می دهد. و این یکی از مزیت های عمده این دستگاه است. که بدون قطع تجهیزات و عدم اتصال به وسیله خاصی با قرائت میزان دمای آن نقطه. و مقایسه با دمای محیط و شرایط می توان. میزان اهمیت نقطه مورد بررسی را سنجید. و جهت رفع عیب آن طبق یک برنامه از پیش تعیین شده اقدام نمود. ضمن اینکه بعد از رفع عیب نیز می توان به بررسی پرداخت و از رفع عیب تجهیز اطمینان حاصل نمود.

به کار گیری تکنیک حرارت نگاری پالسی

گرینزاتو و واویلو، از تکنیک حرارت نگاری مادون قرمز گذرا برای توصیف عیب خوردگی پنهان استفاده کردند[1]. آنها یک مدل انتقال حرارت سه بعدی را برای آسیب های خوردگی توسعه داده. و یک الگوریتم ساده بر پایه دمای سطحی وابسته به زمان. برای تشخیص تغییرات ضخامت ناشی از خوردگی ارائه دادند. گرینزات و همکاران یک مدل یک بعدی حرارتی را برای قطعات ضخیم استوانه ای و کره ای شکل در تشخیص خوردگی به کار گرفتند [2] آنها گزارش دادند که منطقه خورد شده را می توان با ماکزیمم، توصیف کرد. مورینتی و واویلو از حرارت نگاری مادون قرمز برای توصیف و کشف عیوب خوردگی پنهان در ورق های ضخیم فلزی استفاده کردند [3].

هان و پارک از حرارت نگاری مادون قرمز برای تشخیص خوردگی در قطعات فولادی پوشیده شده. با مواد ارگانیک استفاده کردند. مشاهده شد اختلاف دما در محل عیوب بیشترین مقدار است [4]. همچنین مطالعات مشابه ای توسط جانسون و همکاران [5]. و شونبرگر و همکاران [6]. گزارش شد. حرارت نگاری مادون قرمز همچنین برای تشخیص عیب خوردگی در پنل های آلومینیومی هواپیما استفاده شد [7].

به کار گیری تکنیک حرارت نگاری پالسی

لوپو و همکاران از تکنیک حرارت نگاری پالسی برای تشخیص خوردگی حفره ای در لوله های فلزی استفاده کردند [8]. اندازه گیری همبستگی فازی و تحلیل اجزا اصلی صورت گرفت. و مشاهده شد که یک رابطه خطی با کاهش مواد نشان می دهد. مطالعات نشان داد که سطح قابل قبول دقت در تکنیک حرارت نگاری، زمانی فراهم می شود که حداقل کاهش ضخامت در خوردگی 20 درصد ضخامت دیواره باشد [9]. چانگ و همکارانش از حرارت نگاری مادون قرمز برای اندازه گیری خوردگی در لوله های تقویت شده استفاده کردند و متوجه شدند که نرخ افزایش دما در محدوده خوردگی افزایش می یابد [10].

به کار گیری

لی و شن گزارش دادند که حرارت نگاری یک ابزار قوی برای تشخیص خوردگی پتروشیمی می باشد [11]. مطالعات آنها نشان داد که حرارت نگاری حرارتی عیوب خوردگی بزرگتر از قطر 10 میلی متر. و 40% ضخامت از عمق را تشخیص دهد. شکل 1 تصاویر حرارتی منطقه خوردگی در صفحه آلومینیومی را نشان می دهد. در تصویر فازی (b) می توان دید که منطقه خوردگی به راحتی قابل تشخیص است [12].

یک بازبینی از تاریخچه مهندسی مادون قرمز توسط آقای هادسون در سال 1969 انجام شد [13]. در سال 1935 نیکلاس استفاده از یک دماسنج مادون قرمز برای آنالیز رول فلزات داغ پیشنهاد داد [14]. در سال 1937، ورنوت یک روش حرارت نگاری فعال برای مطالعه خواص حرارتی مواد پیشنهاد داد که روش های مشابه آن تا به امروز باقی مانده است [15]. یک روش حرارت نگاری فعال مشابه روش های اخیر در سال 1965، توسط بلر برای بازرسی پوسته موتور راکت پلاریس پیشنهاد شد [16]. در دوره مسابقات فضایی تعدادی از محققان هواپیما وارد محبث تست غیر مخرب حرارتی شدند. و کمیته مادون قرمز توسط انجمن تست های غیر مخرب آمریکا ASNT ایجاد شد.

به کار گیری

در آن زمان بیشتر فعالیت های تست غیر مخرب حرارتی با تکنیک امواج یا پالسی حرارتی. انجام می شد بحث در مورد اینکه کدام روش مؤثر تر است. برای چند دهه ادامه داشت [17-23].

عیوب حاصل از خوردگی، عمر قطعات را کاهش می دهد. و بازرسی وضعیت بدون تماس بر پایه حرارت نگاری، یک تخمین از کاهش مواد بر اثر خوردگی ارائه می دهد. و در نتیجه در ارزیابی عمر باقی مانده قطعات کمک می کند. در حرارت نگاری پالسی، پس از اعمال پالس حرارتی. اندازه گیری تکامل دمای سطح نمونه با یک دوربین مادون قرمز که نقایص زیر سطحی را نشان می دهد. دمای مواد به سرعت پس از اختلال حرارتی اولیه تغییر می کند. زیرا جبهه حرارتی با انتشار در زیر سطح انتشار می یابد.

به کار گیری

حضور نقص موجب کاهش میزان انتشار می شود. بطوریکه هنگام مشاهده دمای سطح. نقص ها به عنوان مناطق دمایی مختلف با توجه به مناطق سالم اطراف ظاهر می شود. ارزیابی و تشخیص عیب خوردگی در ورق های فلزی به روش حرارت نگاری فعال موضوع این تحقیق است. از روش های آزمون و بازرسی غیر مخرب، روش حرارت نگاری فعال در تشخیص عیوب استفاده شد. در این پژوهش برای تشخیص و ارزیابی خوردگی آزمون های مختلفی طراحی و اجرا گردد. توانایی این روش در تشخیص عیوب، حساسیت زاویه منابع تحریک حرارتی. فاصله منابع تحریک و زمان پالس تحریک حرارتی در شناسایی عیوب از اهداف این پژوهش بودند.

ارتباط با ما:
09121224227
09371901807
تلفن: 02166800251
فکس: 66800546