بازرسی خودکار خوردگی در یک پروفیل مستطیلی با استفاده از روبات روبشگر فراصوتی

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

در بازرسی فراصوتی پروفیل­ها، معمولا به دلیل دسترسی آسان­تر، بازرسی از روی سطح بیرونی صورت می­گیرد. در احداث پل­های فلزی، پروفیل­های با مقطع چند ضلعی به‌گونه­ای در کنار یکدیگر قرار می­گیرند که دسترسی به دیواره بیرونی پروفیل­ها وجود ندارد و در نتیجه بازرسی خوردگی باید از روی سطح داخلی پروفیل انجام ­شود. در این حالت، بازرسی فراصوتی پروفیل­ به صورت دستی غیرممکن است. جهت دسترسی به سطح داخلی این پروفیل­ها، یک روبات روبش‌گر فراصوتی طراحی و ساخته شد. روبات ساخته شده به وسیله پیش‌رانه‌ای که درون خود آن تعبیه شده است در طول پروفیل حرکت می­کند و موقعیت روبات همواره به کمک یک کدگذار اندازه­گیری می­شود. این دستگاه به کمک 16 پروب غوطه­وری، دیواره­ها، کف و گوشه‌های پروفیل را مورد بازرسی قرار می­دهد. اطلاعات به‌دست آمده به کمک پروب­ها به وسیله کارت فراصوتی سرعت بالا دریافت و در نرم­افزار فراصوتی پردازش و جهت تخمین ضخامت دیواره پروفیل به صورت تصاویر روبش B نمایش داده شده و ذخیره می­شوند. برای اطمینان از صحت عملکرد روبات، پروفیلی به طول 7 متر و با ضخامت دیواره 9/1میلی‌متر مورد بازرسی قرار گرفت و کاهش ضخامت 2/0 میلی‌متر در بخشی از کف پروفیل با موفقیت شناسایی شد. نتایج به‌دست آمده پس از پردازش در قالب نتایج روبش C نیز قابل ارائه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Cramer, Stephen D., and Bernard S. Covino. Corrosion: Environments and industries. Vol. 13. ASM International, 2006.

[2] بیات، ع. ا. "بررسی راهبردی مدیریت و هزینه‌های خوردگی با رویکرد تحلیل سند مدیریت خوردگی وزارت نفت" اولین کنفرانس ملی نفت، گاز، پتروشیمی و توسعه پایدار، 1393.

[3]  McKetta Jr, John J. Piping design handbook. CRC Press, 1992.

[4]  Perkins, Albert G. "Pipe coating apparatus." U.S. Patent No. 2,373,638. 10 Apr. 1945.

[5]  Hart, Robert J. "Internal pipe coating apparatus." U.S. Patent No. 4,092,950. 6 Jun. 1978.

[6] Cummings, James D., and Craig E. Hatcher. "Internal pipe coating apparatus." U.S. Patent No. 3,078,823. 26 Feb. 1963.

[7] Roman, Harry T., B. A. Pellegrino, and W. R. Sigrist. "Pipe crawling inspection robots: an overview." IEEE transactions on energy conversion, Vol.8, No.3, 1993, pp.576-583.

[8] Ilg, W., Berns, K., Cordes, S., Eberl, M., & Dillmann, R. "A wheeled multijoint robot for autonomous sewer inspection." Intelligent Robots and Systems, 1997. IROS'97., Proceedings of the 1997 IEEE/RSJ International Conference on. Vol.3. IEEE, 1997, pp. 1687-1693.

[9] Hirose, Shigeo, Hidetaka Ohno, Takeo Mitsui, and Kiichi Suyama. "Design of in-pipe inspection vehicles for/spl phi/25, /spl phi/50, /spl phi/150 pipes." In Robotics and Automation, 1999. Proceedings. 1999 IEEE International Conference on, Vol.3, IEEE, 1999, pp. 2309-2314.

[10] Nassiraei, Amir AF, Yoshinori Kawamura, Alireza Ahrary, Yoshikazu Mikuriya, and Kazuo Ishii. "A new approach to the sewer pipe inspection: Fully autonomous mobile robot" kantaro"." In IEEE Industrial Electronics, IECON 2006-32nd Annual Conference on, IEEE, 2006, pp. 4088-4093.

[11] Kwon, Young-Sik, Bae Lee, In-Cheol Whang, and Byung-Ju Yi. "A pipeline inspection robot with a linkage type mechanical clutch." In Intelligent Robots and Systems (IROS), 2010 IEEE/RSJ International Conference on, IEEE, 2010, pp. 2850-2855.

[12] Tsimogiannis, A., A. Anastasopoulos, S. E. Kattis, and Envirocoustics Abee. "Ultrasonic Processing Methodologies with Alternative Thickness Computation for Massive Corrosion Mapping Tests." In Proceedings of the 9th European Conference on NDT, Berlin, 2006, pp. 25-29.

[13] Karl, Deutsch, P. Schulte, M. Joswig, and R. Kattwinkel. "Automated ultrasonic pipe weld inspection. Part 1." CINDE Journal, Vol.27, no.5, 2006, pp.10-15.

[14] Smith, Wallace Arden. "The role of piezocomposites in ultrasonic transducers." In Ultrasonics Symposium, 1989. Proceedings. IEEE 1989, IEEE, 1989, pp.755-766.

[15] Attia, M. S., M. M. Megahed, M. Ammar Darwish, and S. Sundram. "Assessment of corrosion damage acceptance criteria in API579-ASME/1 code." International Journal of Mechanics and Materials in Design, Vol.12, No.1, 2016, pp.141-151.

[16]DNV. Allowable thickness diminution for hull structure. Classification Notes No. 72.1.

 [17] O’Connor, B. "Measurement Uncertainty Analysis Principles and Methods.", 2010, pp.1-23.

[18] Figliola, Richard S., and Donald Beasley. Theory and design for mechanical measurements. 5th Ed., John Wiley & Sons, 2011.