تمام ما يخص اختبار التيارات الدوّامية (ECT)
في الصناعات، ومن أجل ضمان جودة المكوّنات الموصلة وفحصها للكشف عن العيوب مثل التشققات أو التآكل أو غيرها من المشكلات، يكون من الضروري إجراء عمليات التفتيش. يُعَدّ اختبار التيارات الدوّامية (ECT) واحداً من الطرق غير الإتلافية السريعة والدقيقة التي تُستخدم لاختبار المكوّنات وكذلك لفحص اللحامات.
مبدأ هذا الاختبار يقوم على التحريض الكهرومغناطيسي. وأثناء فحص المكوّن قيد الاختبار، فإن أي تغيّر في نمط التيارات الدوّامية يُشير إلى وجود مشكلة في ذلك المكوّن.
في هذا المقال سنتناول اختبار التيارات الدوّامية بالتفصيل، بما في ذلك تطبيقاته، طريقة الفحص، فحص اللحامات باستخدام ECT، إضافة إلى مزايا وعيوب هذه الطريقة. وللمزيد من المعلومات حول هذا الاختبار، تابعوا هذا المقال من مجلة Mazs Group.
تتناول هذه المقالة المواضيع التالية:
ما هو اختبار التيارات الدوّامية؟
اختبار التيارات الدوّامية هو اختبار غير إتلافي يُستخدم لفحص المكوّنات ولتفتيش اللحامات. ومن خلال هذا الاختبار يمكن الكشف عن العيوب في المواد الموصلة للكهرباء. ويُعرف أيضاً باسم اختبار التيارات الدوّامية (ECT).
يقوم جهاز التيارات الدوّامية بتوليد تيار مغناطيسي وكشف العيوب مثل التشققات، التآكل، الفقاعات، وتغيّرات السماكة الناتجة عن التآكل، والتي قد تظهر في الأنابيب المُنتجة ضمن خطوط إنتاج الأنابيب والبروفيلات.
لفهم ماهية التيارات الدوّامية بشكل كامل، نحتاج إلى معرفة قانون التحريض الكهرومغناطيسي. ينصّ هذا القانون على أنّه عندما يتحرك جسم موصل داخل مجال خارجي، فإن ذلك يسبّب تغيّراً في التدفق المغناطيسي، مما يولّد قوة دافعة كهربائية. تدخل هذه القوة في الدائرة وتُنشئ تيارات مشتتة معاكسة لتغيّرات المجال المغناطيسي الأصلي. وتُسمّى هذه التيارات بـ التيارات الدوّامية.
على الرغم من أنّ التيارات الدوّامية مفيدة ويتم تطبيقها في الصناعة ــ وأحد أهم استخداماتها هو الفحص غير الإتلافي ــ إلا أنّ لها أيضاً تأثيراً سلبياً. هذا التأثير يتمثّل في فقدان القدرة في المحوّلات نتيجة توليد الحرارة.
في هذا الاختبار تُستخدم ستة أنواع من المجسّات يمكنها الكشف عن العيوب في اتجاهات مختلفة، وهي:
مجسّ البانكيك (Pancake Probe)
مجسّ ثيتا (Theta Probe)
المجسّ العادي الموحّد
المجسّ الموحّد ذو الملف الخاص
مجسّ النبضة النقطية (Pulse-Point Probe)
مجسّ TR
ولكل واحد من هذه المجسّات خصائصه وتطبيقاته الخاصة.
توفّر مجموعة ماز آلات متقدّمة لخطوط قصّ الطول، مصمّمة لمعالجة صفائح المعادن بدقة عالية. تضمن حلولنا تحقيق أعلى مستويات الدقة والكفاءة والمتانة لمختلف التطبيقات الصناعية. استكشف فئة خطوط قصّ الطول لدينا للعثور على النظام المناسب لاحتياجات إنتاجكم.
مبدأ اختبار التيارات الدوّامية
مبدأ اختبار التيارات الدوّامية هو التحريض الكهرومغناطيسي. يتداخل هذا الاختبار مع المجال المغناطيسي الذي يُولّده الجهاز، وعندما يكون في المكوّن عيب ما، فإن التيار المطبّق عليه يتغيّر. يقوم جهاز فحص الأنابيب بالكشف عن العيوب السطحية للأنابيب باستخدام الجسيمات المغناطيسية. ويُستخدم هذا الاختبار للكشف عن العيوب السطحية في مواد مثل النحاس، الألمنيوم، الفولاذ المقاوم للصدأ، الفولاذ الكربوني، النحاس الأصفر، والتيتانيوم.
تطبيقات اختبار التيارات الدوّامية
والآن لنتعرّف على تطبيقات اختبار التيارات الدوّامية. يقوم ECT بالكشف عن الانقطاعات على السطح أو بالقرب من سطح المكوّنات الموصلة. ومن خلال هذا الاختبار يمكن فحص أكبر مساحة من المكوّن في أقصر وقت ممكن.
تشمل تطبيقات اختبار التيارات الدوّامية ما يلي:
قياس السماكة
تقييم التآكل
تقييم جودة المعالجة الحرارية
تحديد نوع المادة وبنيتها الميكروية
فرز المواد
الكشف عن الانقطاعات والعيوب في المكوّنات
تشمل التطبيقات الصناعية فحص اللحامات، فحص العيوب السطحية في المنتجات مثل الأنابيب والبروفيلات والقضبان والكتل المصبوبة، فحص الأسطوانات، تقييم التآكل في الهياكل وهياكل السفن والخزانات، تقييم قوة الفولاذ وصلابته، فحص أنابيب المكثفات، اختبار الأنابيب والأسلاك، المكابح والأفران الكهرومغناطيسية، القطارات ذات الدفع الكهرومغناطيسي، واختبارات NDT.
طريقة اختبار التيارات الدوّامية
كما ذُكر، فإن اختبار التيارات الدوّامية هو إحدى طرق فحص الأنابيب المعتمدة على التحريض الكهرومغناطيسي. يمرّ تيار متناوب عبر الملف أو المجسّ في الجهاز ليُنتج مجالاً مغناطيسياً. وعند تقريب المجسّ من مكوّن موصل للكهرباء، تمرّ تيارات دوّامية عبر المعدن فتولّد مجالاً مغناطيسياً.
وبما أنّ اختبار ECT هو طريقة مقارنة، فإنه يتم أولاً اعتبار مكوّن سليم كعينة مرجعية، ويُجرى الاختبار عليه مع تسجيل النتائج. بعد ذلك يُفحص المكوّن المستهدف وتُقارن نتائجه بنتائج العينة السليمة.
تشير التغيّرات في النتائج إلى وجود مشكلات مثل الانقطاعات كالتشققات في المكوّن المفحوص. وإذا وُجدت انقطاعات في المكوّن، يمكن ملاحظة تغيّرات في نمط التيارات الدوّامية. ومن خلال هذه الطريقة يمكن فحص الأنابيب المستخدمة في الصناعات. كما يُستخدم جهاز الاختبار الهيدروستاتيكي لفحص أنابيب الضغط، حيث يُظهر مدى متانة الأنبوب تحت الضغط.
فحص اللحامات باستخدام اختبار التيارات الدوّامية (ECT)
كما ذُكر، فإن فحص اللحامات يُعد من التطبيقات الصناعية لاختبار التيارات الدوّامية. وتُستخدم اللحامات في العديد من الصناعات مثل الغاز، النفط، البتروكيماويات، البناء، السيارات، الطيران وغيرها. وتُعتبر اللحامات شديدة الحساسية، فإذا لم يتم الكشف عن العيوب التي قد تحدث ومعالجتها، فإنها قد تتسبّب في مشاكل وأضرار تؤدي إلى فشل مفاجئ.
لذلك فإن فحص اللحامات أمر ضروري لزيادة الإنتاجية. وتُعَدّ التشققات أو التمزقات في منطقة اللحام من بين المشكلات التي تظهر في إنتاج الأنابيب والأنابيب المجوّفة ودرزات اللحام. ويمكن فحص هذه العيوب باستخدام اختبار التيارات الدوّامية، وهو أسلوب فحص غير إتلافي. وقد جعلت مزايا هذا الاختبار منه إحدى الطرق الرئيسية لفحص اللحامات.
مراقبة التغيّرات في التيارات الدوّامية
عند استخدام اختبار التيارات الدوّامية للكشف عن العيوب في أحد المكوّنات، فإنه في حال وجود انقطاعات يمكن ملاحظة تغيّرات في نمط التيارات الدوّامية. فعلى سبيل المثال، إذا وُجد شق أو فقاعة أو تجويف في المكوّن المفحوص، فإن نمط التيارات الدوّامية يتناقص أو يتغيّر. وينطبق الأمر نفسه على التغيّرات في التركيب الكيميائي للمادة، حيث يمكن أن يؤثر ذلك على المقاومة الكهربائية، مما يؤدي في النهاية إلى تغيّر نمط التيارات الدوّامية. ومن خلال تطبيق اختبار التيارات الدوّامية على الأنابيب الفولاذية، يمكن تقليل احتمالية حدوث الشقوق والحاجة إلى إصلاح تسربات الأنابيب الفولاذية.
مزايا وعيوب اختبار التيارات الدوّامية
لاستخدام اختبار التيارات الدوّامية عدة مزايا. ففي فحص الأنابيب المنتَجة في خطوط إنتاج الأنابيب غير الملحومة، يُستخدم جهاز تيارات دوّامية غير متصل (أوفلاين). ويُعدّ اختبار التيارات الدوّامية اختباراً غير إتلافي، أي أنّه لا يتسبب في إتلاف المكوّن. وهو اختبار سريع يسمح بفحص مساحات كبيرة من المكوّن في وقت قصير. كما أنّ هذا الاختبار مناسب جداً لتحديد نوع المادة. ومن مزاياه أيضاً أنّه لا يحتاج إلى وسط ربط (Couplant) لتوصيل المكوّن بالمجسّ.
ومع ذلك، فإن لاختبار التيارات الدوّامية بعض العيوب أيضاً. من قيوده أنّه لا يمكن فحص إلا المكوّنات الموصلة للكهرباء. كما أنّه اختبار مقارن ويتطلّب عينة سليمة مرجعية. إضافة إلى ذلك، يمكن لهذا الاختبار الكشف فقط عن العيوب السطحية، إذ إن عمق اختراقه محدود. ولتفحّص الأجزاء العميقة من المكوّنات يمكن استخدام اختبار الموجات فوق الصوتية.
الخلاصة
في هذا المقال من مجلة Mazs Group قدّمنا معلومات مفيدة حول اختبار التيارات الدوّامية. شرحنا ما هو ECT وذكرنا أنّ هذا الاختبار يعتمد على التيار الكهرومغناطيسي ويمكنه الكشف عن العيوب السطحية في المكوّنات الموصلة في أقصر وقت ممكن. ونظراً لأن اللحام يلعب دوراً مهماً في مختلف الصناعات، فيجب فحصه بهذا الاختبار لتفادي الإخفاقات المحتملة.
ولا يقتصر استخدام هذا الاختبار على فحص اللحامات فحسب، بل يُستخدم أيضاً للكشف عن العيوب السطحية في الأنابيب والبروفيلات، وتقييم صلابة الفولاذ، والعديد من الحالات الأخرى التي تم التطرق إليها في هذا المقال. كما عرضنا كذلك مزايا وعيوب هذا الاختبار.
الأسئلة الشائعة
يمكن لاختبار التيارات الدوّامية (ECT) الكشف عن التشققات، التآكل، النقر، المسامية، تغيّرات السماكة، وغيرها من الانقطاعات على سطح المكوّنات الموصلة أو بالقرب منه.
يُناسب اختبار التيارات الدوّامية (ECT) المواد الموصلة مثل الألمنيوم، النحاس، الفولاذ المقاوم للصدأ، الفولاذ الكربوني، النحاس الأصفر، والتيتانيوم.
نعم، يُعَدّ اختبار التيارات الدوّامية (ECT) من أكثر الطرق فعالية في الفحص غير الإتلافي للحامات. فهو يساعد في الكشف عن التشققات، المسامية، وغيرها من الانقطاعات في درزات اللحام، مما يساهم في منع الإخفاقات المكلفة في صناعات مثل النفط والغاز، البناء، والطيران.
