بازرسی سیم بکسل به روش Magnetic Flux Leakage (MFL)

از آنجاکه مفتول های سیمی به تنهایی قادر به تحمل تنش کششی بالا نیستند و زیر کشش از هم گسیخته می شوند، با شکل بخشیدن و بافتن تعدادی از این مفتول ها که از جنس فولاد (کربنی یا زنگ نزن) هستند، سیم بکسل ساخته می شود که منجر به افزوده شدن مقاومت می گردد. استحکام سیم بکسل ها به نوع بافت و تعداد سیم مفتول های موجود در هر سیم بکسل بستگی دارد و در انواع مختلفی با قطرهای متفاوت از یکدیگر در دسترس قرار دارند. شکل زیر نشان دهنده یک نوع از بافت سیم بکسل به همراه اجزای سازنده ی آن را نشان می دهد. در شکل زیر اصطلاحات به شکل زیر تفسیر می شود.

Wire – Single wire, Strand – Bunch of wires, Core – Bunch of wire placed center, Rope – Core surrounded by number of strands

همچنین در شکل ذیل انواع مختلفی از سیم بکسل های پرکاربرد با توجه به تعداد سیم مفتول ها و نوع بافت نشان داده شده است.

سیم بکسل ها به دلایل مختلفی خراب و استحکام خود را به مرور زمان از دست می دهند. در طی دوره ی سرویس دهی سیم بکسل، شکست، پارگی مفتول ها و خوردگی به سبب دمای کاری و سایر شرایط محیطی اتفاق می افتد. سیم بکسل ها همانند زنجیرها می باشند که با پارگی یکی از اجزاء آن، امکان شکست و پارگی سیم بکسل وجود دارد. به عبارت دیگر، هنگامی که یک سیم مفتول کوچک پاره می شود، تمرکز تنش افزایش می یابد و به سبب آن، استحکام کاهش می یابد و در نهایت، پارگی سیم بکسل اتفاق می افتد. در شکل زیر نمونه هایی از پارگی ها و شکست های اتفاق افتاده در سیم بکسل ها قابل مشاهده است.

با توجه به همواره در سرویس بودن سیم بکسل ها، از بازرسی به روش MFL جهت ارزیابی شرایط کاری، پایش ایمنی و سلامت، قابل اعتماد بودن و تخمین عمر سیم بکسل ها استفاده می شود. بازرسی به روش MFL بر روی سیم بکسل ها با ساختارهای متفاوت امکان پذیر است. از این روش بازرسی برای تعیین وجود سیم مفتول های پاره شده، خوردگی و pitting چه در سطح و چه در زیر سطح، و همچنین برای شناسایی و اندازه گیری هرگونه سایش، فرسایش و هرگونه تخریب مکانیکی استفاده می شود. در شکل ذیل، شماتیکی از نحوه بازرسی سیم بکسل به روش MFL نشان داده شده است.

بخش داخلی دستگاه MFL متشکل از یک هد (Head) مغناطیسی با آهنرباهای قوی می باشد که یک میدان مغناطیسی در جهت طولی ایجاد می کند. میدان مغناطیسی بالای سطح سیم بکسل (نشتی شار) در صورتی که هیچگونه ناپیوستگی در آن وجود نداشته باشد، بصورت یکنواخت باقی می ماند. کویل ها و سنسورهای Hall effect در اطراف سیم بکسل وجود دارند و سیگنال هایی که مقادیر ثابتی دارند ثبت می شوند. هنگامی که تغییری در سطح مقطع سیم بکسل ایجاد شود و یا پارگی و شکستگی در مفتول ها وجود داشته باشد، میدان مغناطیسی دچار اعوجاج شده و نشتی شار بصورت مقطعی افزایش پیدا می کند. این ناپیوستگی توسط ایجاد سیگنالهایی در سنسورها ثبت می شود. سیگنال های دریافتی توسط سنسورها به یک واحد خارجی، جهت ذخیره سازی و انجام فرآیندهای پردازش و آنالیز منتقل می شود. دو سنسوری که در این روش بازرسی به کار می رود شامل سنسور LF جهت شناسایی شکستگی و پارگی سیم مفتول ها است که سیگنال هایی کیفی ارایه می کند و سنسوری دیگر به نام LMA است که وظیفه ی آن، محاسبه و آنالیز سطح مقطع سیم بکسل است که سیگنال هایی کمی ارائه می کند.

از مزایای بازرسی به روش MFL می توان به افزایش عمر مفید سیم بکسل، کاهش نرخ گسترش تعداد سیم های پاره شده، قابلیت تشخیص عیوب سطحی و زیرسطحی و بدست آوردن نتایجی قابل سنجش و پایش که امکان شناسایی روند ایجاد و گسترش عیب را فراهم می کند، اشاره کرد. در این روش می توان کل طول سیم بکسل را تنها با داشتن دسترسی به یک نقطه بازرسی کرد که نتایج بدست آمده به صورت real time با قابلیت آنالیز در محل سایت می باشد.