آزمایش غیر مخرب رباتیک کیست؟ توضیح بده.
آزمایش غیر مخرب رباتیک (NDT) روشی برای بازرسی است که برای ارزیابی یکپارچگی ساختاری تاسیسات نفت ، گاز طبیعی و آب استفاده می‌شود. ابزارهای روباتیک مبتنی بر خزنده معمولاً برای برنامه‌های بازرسی درون خطی (ILI) در خطوط لوله استفاده می‌شوند که با استفاده از ابزارهای سنتی پیگینگ هوشمند (یا خطوط لوله غیرقابل استفاده) قابل بازرسی نیستند.ابزارهای رباتیک NDT همچنین می‌توانند برای بازرسی‌های اجباری در مناطق غیرقابل سکونت (مانند فضای داخلی مخازن، تأسیسات نفتی زیر دریا) برای به حداقل رساندن خطر برای بازرسان انسانی استفاده شوند، زیرا این ابزارها از راه دور توسط یک تکنسین آموزش دیده یا تحلیلگر NDT کار می‌کنند. این سیستم‌ها داده‌ها و فرمان‌ها را از طریق سیم (که معمولاً کابل ناف یا تتر نامیده می‌شود) یا به صورت بی‌سیم (در مورد خزنده‌های بدون تتر با باتری) منتقل می‌کنند.ابزارهای روباتیک NDT به اپراتورهای خط لوله و شرکت های ابزار کمک می کند تا مجموعه داده های یکپارچگی ساختاری مورد نیاز را برای اهداف تعمیر و نگهداری در برنامه های زیر تکمیل کنند:برنامه های کاربردی[ویرایش].ابزارهای روباتیک NDT به اپراتورهای خط لوله و شرکت های ابزار کمک می کند تا مجموعه داده های یکپارچگی ساختاری مورد نیاز را برای اهداف تعمیر و نگهداری در برنامه های زیر تکمیل کنند:شرایط خط لوله که ممکن است از بازرسی خوک مبتنی بر جریان جلوگیری کند یا مانع آن شود عبارتند از:ابزارهای رباتیک NDT همچنین مزایای ایمنی را در مناطق غیرقابل پذیرش ارائه می دهند:انواع خزنده ILI رباتیک[ویرایش].نمای کلی ابزار متصل[ویرایش].ابزارهای بازرسی رباتیک متصل دارای کابل نافی هستند که به آنها وصل شده است که فرمان های قدرت و کنترل را به ابزار ارائه می دهد و در عین حال داده های حسگر را به تکنسین باز می گرداند. خزنده های متصل دارای مزایای زیر نسبت به خزنده های بدون اتصال هستند:خزنده‌های اتصال دارای معایب زیر در برابر خزنده‌های بدون اتصال هستند:نمای کلی خزنده ILI Untethered[ویرایش].خزنده های رباتیک ILI بدون اتصال توسط باتری های داخلی تغذیه می شوند. این ابزارها داده های حسگر را به صورت بی سیم به اپراتور ابزار منتقل می کنند یا داده ها را برای دانلود پس از بازیابی ابزار ذخیره می کنند. خزنده های بدون اتصال دارای مزایای زیر نسبت به خزنده های متصل هستند:خزنده های بدون اتصال دارای معایب زیر در برابر خزنده های متصل هستند:فن آوری های بازرسی[ویرایش].ابزارهای رباتیک NDT از مجموعه‌ای از حسگرهای بازرسی استفاده می‌کنند. این بخش انواع سنسورهای رایج را شرح می دهد. اکثر ابزارها بسته به عواملی مانند اندازه ربات، طراحی و کاربرد، چندین نوع حسگر را ترکیب می کنند.مبدل های صوتی الکترومغناطیسی (EMAT) - فولاد آسیاب شده[ویرایش].مقاله اصلی – مبدل های صوتی الکترومغناطیسیمبدل های صوتی الکترومغناطیسی (EMAT) امواج مافوق صوت را به اجسام بازرسی فلزی یکنواخت آسیاب شده (به عنوان مثال، دیواره های لوله، کف مخزن) القا می کنند. تکنسین‌ها می‌توانند وضعیت فلز را ارزیابی کنند و ناهنجاری‌ها را بر اساس بازتاب این امواج تشخیص دهند - وقتی مبدل از روی یک ناهنجاری عبور می‌کند، بازتاب جدیدی بین پالس اولیه و بازتاب طبیعی ظاهر می‌شود.پرتو مستقیم EMAT، که در آن ابزار امواج اولتراسونیک را با زاویه 0 درجه (یا عمود بر سطح فلز) به فلز القا می کند، رایج ترین روش بازرسی است. بازرسی مستقیم پرتو ضخامت فلز را تعیین می کند و همچنین عیوب زیر را شناسایی و اندازه گیری می کند:بازرسی پرتو زاویه ای، که در آن ابزار امواج اولتراسونیک را با زاویه ای نسبت به سطح فلز به فلز القا می کند، می تواند همزمان با بازرسی مستقیم پرتو برای تأیید تشخیص ناهنجاری انجام شود. مبدل پرتو زاویه ای فقط پژواک های ناهنجاری ها یا بازتابنده هایی را که در مسیر پرتو قرار می گیرند ثبت می کند. بر خلاف پرتو مستقیم، بازتابی از دیواره مقابل فولاد معمولی دریافت نمی کند.ترکیبی از روش های پرتو زاویه و پرتو مستقیم ممکن است ناهنجاری های اضافی را پیدا کند و دقت بازرسی را افزایش دهد. با این حال، روش پرتو زاویه ای تحمل کمتری برای زباله های سطحی نسبت به روش پرتو مستقیم دارد. بازرسی تیرهای زاویه ای، ناهنجاری های ترک مانند موازی با محور لوله و عیوب تلفات فلزی را کشف می کند که برای تشخیص از طریق پرتو مستقیم بسیار کوچک هستند، از جمله موارد زیر:علاوه بر کاربرد آن در خطوط لوله غیر قابل پیگ، ماهیت غیر تماسی ابزارهای EMAT این روش را برای کاربردهای خشک که الزامات کوپلنت مایع ممکن است ابزارهای سنتی UT را نامطلوب کند (به عنوان مثال، خطوط گاز طبیعی) ایده آل می کند.EMAT – جوش های دور[ویرایش].یکپارچگی جوش یکی از اجزای حیاتی ایمنی خط لوله است، به ویژه جوش های دور (یا جوش های محیطی که هر بخش از لوله را به هم متصل می کنند). با این حال، برخلاف ساختار مولکولی ثابت فولاد آسیاب شده، جوش ها و مناطق متاثر از حرارت آنها (HAZs) ساختار دانه ای ناهمسانگردی دارند که سیگنال های اولتراسونیک را ضعیف می کند و واریانس های سرعت موج ایجاد می کند که تجزیه و تحلیل آن برای ابزارهای ILI دشوار است.یک روش EMAT پرتو زاویه ای از مجموعه ای از نه اسکن فرکانس-زمان (FT) در هر طرف جوش دور، که در آن هر فرکانس مربوط به یک زاویه موج ورودی متفاوت است، استفاده می کند. شکل زیر نموداری از ناحیه بازرسی تحت پوشش این روش را نشان می دهد که در آن ناحیه سبز نشان دهنده انتشار امواج برشی در جوش و فلز اطراف است.این ابزار هر مجموعه ای از اسکن های FT را در یک اسکن ماتریس فرکانس-زمان واحد ادغام می کند تا شرایط جوش را با ناهنجاری هایی که بر اساس شدت کدگذاری شده اند، نشان دهد.این روش اسکن دور جوش برای تشخیص عیوب جوش زیر طراحی شده است:نشت شار مغناطیسی (MFL)[ویرایش].مقاله اصلی – نشت شار مغناطیسیابزارهای نشت شار مغناطیسی (MFL) از سنسوری استفاده می کنند که بین چندین آهنربا قدرتمند قرار گرفته است تا جریان شار مغناطیسی را در دیواره لوله ایجاد و اندازه گیری کند. فولاد ساختاری سالم دارای ساختار یکنواختی است که جریان منظم شار مغناطیسی را امکان پذیر می کند، در حالی که ناهنجاری ها و ویژگی ها جریان شار را در الگوهای قابل شناسایی قطع می کنند. سنسور این وقفه های جریان را ثبت می کند و آنها را برای تجزیه و تحلیل بعدی ثبت می کند. شکل زیر اصل یک ابزار بازرسی MFL معمولی را نشان می دهد. سمت چپ نمودار نحوه عملکرد یک ابزار MFL را در لوله های ساختاری سالم نشان می دهد، در حالی که سمت راست نشان می دهد که چگونه ابزار نقص اتلاف فلز را شناسایی و اندازه گیری می کند.ابزارهای MFL در درجه اول برای تشخیص خوردگی حفره ای استفاده می شوند و برخی از تنظیمات ابزار می توانند عیوب جوش را تشخیص دهند. یکی از مزیت‌های ابزار MFL نسبت به ابزار اولتراسونیک، توانایی حفظ حساسیت معقول از طریق پوشش‌های سطح نسبتاً ضخیم (به عنوان مثال، رنگ، آستر لوله) است.بازرسی تصویری[ویرایش].مقاله اصلی - بازرسی ویدیوییابزارهای روباتیک NDT از دوربین ها استفاده می کنند تا دید بهینه ای از ناحیه بازرسی را برای تکنسین ها فراهم کنند. برخی از دوربین ها برای کمک به کنترل ابزار، نماهای خاصی از خط لوله (به عنوان مثال، مستقیم به جلو، ناحیه تماس حسگر روی فلز) ارائه می دهند، در حالی که دوربین های دیگر برای گرفتن عکس هایی با وضوح بالا از یافته های بازرسی استفاده می شوند.برخی از ابزارها فقط برای انجام بازرسی ویدیویی وجود دارند. بسیاری از این ابزارها مکانیزمی برای هدف قرار دادن دوربین برای بهینه‌سازی کامل میدان دید تکنسین‌ها دارند و فقدان سایر بسته‌های حسگر ILI حجیم این ابزارها را فوق‌العاده قابل مانور می‌کند. دوربین های روی ابزارهای چند منظوره ILI معمولاً در مکان هایی قرار می گیرند که توانایی تکنسین ها را برای تجزیه و تحلیل یافته ها و همچنین کنترل بهینه ابزار را به حداکثر می رساند.پروفیلومتری لیزری[ویرایش].مقاله اصلی – مترولوژی سطحپروفیلومترهای لیزری یک شکل را بر روی سطح جسم پخش می کنند. تکنسین ها لیزر را (هم زاویه برخورد و هم فاصله از جسم) پیکربندی می کنند تا از یکنواختی شکل روی فلز معمولی اطمینان حاصل کنند. ناهنجاری‌های سطحی (مانند خوردگی حفره‌ای، فرورفتگی) شکل را تغییر می‌دهند و به تکنسین‌های بازرسی اجازه می‌دهند تا ناهنجاری‌ها را با استفاده از برنامه‌های نرم‌افزاری اختصاصی اندازه‌گیری کنند. عکس‌های این اعوجاج‌های لیزری شواهد بصری ارائه می‌کنند که فرآیند تحلیل داده‌ها را بهبود می‌بخشد و به تلاش‌های یکپارچگی ساختاری کمک می‌کند.جریان گردابی پالسی (PEC)[ویرایش].مقاله اصلی – جریان پالسی گردابیابزارهای جریان گردابی پالسی (PEC) از یک سیم پیچ پروب برای ارسال یک میدان مغناطیسی پالسی به یک جسم فلزی استفاده می کنند. میدان مغناطیسی متغیر باعث ایجاد جریان های گردابی بر روی سطح فلز می شود. ابزار سیگنال جریان گردابی شناسایی شده را پردازش می کند و آن را با یک مجموعه سیگنال مرجع قبل از اجرای ابزار مقایسه می کند. خواص مواد حذف می شوند تا میانگین ضخامت دیواره در ناحیه تحت پوشش میدان مغناطیسی را نشان دهند. این ابزار سیگنال را برای تجزیه و تحلیل بعدی ثبت می کند. نمودار زیر اصل یک ابزار بازرسی PEC معمولی را نشان می دهد.ابزارهای PEC می‌توانند با فاصله بزرگ‌تری بین مبدل و جسم بازرسی نسبت به سایر ابزارها به دقت بازرسی کنند، که آن را برای بازرسی فلز از طریق مواد غیرفلزی (مانند پوشش‌های لوله، عایق، رشد دریایی) ایده‌آل می‌سازد.مطالعات موردی[ویرایش].قانون فدرال ایالات متحده بازرسی های پایه را برای ایجاد آمارهای ساخت خط لوله و بازرسی های دوره ای بعدی برای نظارت بر زوال دارایی ها را ملزم می کند. اپراتورهای خط لوله همچنین مسئول تعیین مناطق با پیامد بالا (HCA) در تمام خطوط لوله، انجام ارزیابی های منظم برای نظارت بر شرایط خط لوله، و توسعه اقدامات پیشگیرانه و طرح های واکنش هستند.مقررات دولتی برای بازرسی خطوط لوله بر اساس سطح نگرانی های ایمنی عمومی متفاوت است. به عنوان مثال، انفجار خط لوله گاز طبیعی در سال 2010 در محله مسکونی سان برونو ، کمیسیون خدمات عمومی کالیفرنیا را بر آن داشت تا از اپراتورهای انتقال گاز طبیعی کالیفرنیا، برنامه های ارتقای ایمنی را درخواست کند. طرح ایمنی شامل تعویض های متعدد خط لوله و بازرسی های درون خطی بود.نمونه های کاربردی خزنده ILI رباتیک متصل شده[ویرایش].اداره ایمنی خطوط لوله و مواد خطرناک فدرال (PHMSA) به دلیل خطر گیر کردن، استفاده از خزنده‌های بدون اتصال را در HCA مجاز نمی‌داند. حفاری خطوط لوله مدفون برای بازیابی ابزارهای گیر کرده در زیر گذرگاه های آزادراه، تقاطع رودخانه ها یا مناطق متراکم شهری بر زیرساخت های جامعه تأثیر زیادی خواهد گذاشت. بنابراین اپراتورهای خطوط لوله گاز طبیعی و نفت برای بازرسی خطوط لوله غیرقابل پیگم به خزنده های رباتیک ILI وابسته هستند.ویلیامز در سال 2015 از یک خزنده رباتیک ILI برای بازرسی بخش غیرقابل استفاده از خط لوله Transco در نیوجرسی استفاده کرد. سیستم خط لوله از زیر رودخانه هادسون عبور می کرد. ساخت یک مجتمع مسکونی جدید در این نزدیکی یک HCA جدید ایجاد کرد که ویلیامز را ملزم به ایجاد یک برنامه مدیریت یکپارچگی بر اساس مقررات PHMSA کرد.شرکت خدمات خط لوله Alyeska ایستگاه پمپ 3 در سیستم خط لوله Trans-Alaska را پس از کشف نشت نفت در یک خط لوله زیرزمینی نفت در ایستگاه پمپ 1 در سال 2011 بازرسی کرد. این نشت منجر به توافق رضایت بین Alyeska و PHMSA شد که Alyeska را ملزم به حذف تمام لوله‌های انتقال مایع از سیستم خود کرد که با استفاده از ابزار ILI یا تکنیک بازرسی مناسب مشابه قابل ارزیابی نبود. از آنجایی که سایر ابزارهای ILI نمی‌توانند هندسه خط لوله مشترک در هر یک از یازده ایستگاه پمپ در طول خط لوله را هدایت کنند، Alyeska مجوز استفاده از خزنده رباتیک ILI ساخته شده توسط Diakont را برای تکمیل یک پروژه بازرسی در ایستگاه پمپ 3 دریافت کرد. این ابزار به Alyeska اجازه می‌دهد تا تنها چند اتصالات کوچک بالای زمینی را جدا کند تا اجازه ورود خزنده به لوله‌کشی را بدهد و در زمان و هزینه لازم برای حفاری صدها فوت لوله (که برخی از آنها نیز در طاق‌های بتنی محصور شده‌اند) برای بازرسی دستی صرفه‌جویی کند.نیروگاه‌های هسته‌ای در ایالات متحده طبق دستورالعمل‌های مؤسسه انرژی هسته‌ای (NEI) NEI 09-14، دستورالعمل مدیریت یکپارچگی لوله‌های مدفون، تابع دستورات مدیریت یکپارچگی منحصربه‌فرد هستند.نمونه های کاربردی خزنده ILI رباتیک بدون اتصال[ویرایش].اپراتورهای خط لوله گاز طبیعی می توانند از خزنده های رباتیک ILI بدون اتصال برای خطوط لوله توزیع کوچکتر که در زیر عناصر زیرساخت حیاتی قرار ندارند (به عنوان مثال، تقاطع آزادراه) استفاده کنند.Central Hudson Gas &amp; Electric از یک خزنده مشابه در سال 2015 برای بازرسی یک بخش 3000 اینچی از یک خط گاز طبیعی 16 اینچی که شامل یک گذرگاه جاده بود، استفاده کرد.مقایسه روش NDT[ویرایش].ابزارهای روباتیک NDT مزایای زیر را نسبت به سایر روش های NDT دارند:ابزارهای رباتیک در مقابل سایر روش های NDT دارای معایب زیر هستند:= منابع =