دات نت نیوک
X
GO

کتاب اصول آزمون ذرات مغناطیسی

کتاب اصول آزمون ذرات مغناطیسی تالیف و ترجمه جناب آقای دکتر ابراهیم حشمت دهکردی منتشر شده و در دسترس مهندسان و متخصصان در عرصه بازرسی و آزمون های غیرمخرب (NDT) قرار دارد. چاپ اول این کتاب توسط انجمن خوردگی ایران (ICA) در سال 1393 به چاپ رسیده است.

 

 

مقدمه مولف

از اینکه فرصتی حاصل شد تا کتاب اصول آزمون ذرات مغناطیسی تالیف و ترجمه گردد، بسیار شکرگزار می باشم، همیشه کمبود منابع فارسی در این زمینه احساس می شد. از این رو پس از تهیه منابعی نظیر اصول رادیوگرافی صنعتی، فنون تصویرسازی و آزمون فراصوتی تهیه این مجموعه در دستور کار قرار گرفت. از میان روش های غیرمخرب رایج، روش های ذرات مغناطیسی و مایعات نافذ جزء روش های سطحی قلمداد می شوند ولی هرکجا ماده مورد بررسی از خاصیت فرومغناطیسی برخوردار باشد انجام آزمایش MT به جای PT ترجیح داده می شود. ناگفته نماند که آزمایش مایعات نافذ کارآیی های ویژه خود را دارد و خاص فولادهای زنگ نزن آستنیتی سری 300 بعضی فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای غیرآهنی و یا هر ماده غیرفلزی، غیرمتخلخل و غیرجاذب رطوبت می باشد.

از منظری دیگر ضمن کارآمدی بیشتر روش MT نسبت به PT یکی از مزایای این روش قدرت تشخیص ناپیوستگی های نزدیک به سطح نیز می باشد که این مهم توسط روش PT غیرقابل دست یافتنی است. علاوه بر اینکه تولید مواد اولیه آن در داخل کشور موضوع چالش برانگیزی است. در سال های پس از پیروزی شکوهمند انقلاب اسلامی خیلی از تولیدکنندگان داخلی تصمیم به تولید مواد اولیه PT در کشور نمودند و محصولاتی نیز تولید نمودند ولی در اکثر موارد غیرقابل رقابت با مواد مشهوری نظیر مگنوفلاکس با سابقه تاریخی بیش از یک قرن بود. ضمن اینکه روش ذرات مغناطیسی یک روش بسیار اقتصادی نسبت به روش PT می باشد.

مجموعه حاضر که بیشتر از کتاب های مرجع نظیر principles of Magnetic Particles Testing، NDT Handbook – Magnetic Testing Vol. 8 و Tecdoc 628 آژانس بین المللی انرژی اتمی تهیه گردیده است، حاوی دوازده فصل می باشد که فصل یک تا سه به ترتیب به تاریخچه، روش ذرات مغناطیسی، مفاهیم پایه ای روش، منشاء عیوب در فرایندهای تولید نظیر ریخته گری، آهنگری، نوردکاری، جوشکاری و غیره پرداخته شده و در فصل چهار تا شش به ترتیب به تعریف برخی از واژه های مورد استفاده در آزمایش ذرات مغناطیسی، روش ها و وسیله های تولید میدان های مغناطیسی و بلاخره به تعیین قدرت میدان و توزیع آن پرداخته شده است. در فصل هفتم به قدرت میدان و توزیع آن در اجسام متقارن و در فصل هشتم و نهم به ترتیب به مباحث ایمنی در آزمایش و روش مغناطیس زدایی مورد بحث و بررسی مبسوط قرار گرفته است.

در فصل دهم به ذرات مغناطیسی و استانداردهای مربوطه و فصل یازدهم با توجه به اینکه حجم فعالیت های بازرسی بیشتر به حوزه های نفتی و امروزه به بازرسی خطوط لوله به ویژه در زیر دریا و استفاده از لاستیک های مغناطیسی می باشد به روش های نوین آزمایش ذرات مغناطیس پرداخته شده است. فصل آخر نیز به تمرین های سطح II مطابق ISO بر اساس حداقل نیازها و سطح ASNT III برای داوطلبین آزمایش سطح III آورده شده که امید است مورد استفاده علاقمندان و داوطلبان شرکت در دوره های سطح سه آزمایش های غیرمخرب ایزو و ASNT واقع شود.

جا دارد از زحمات همکار محترم جناب آقای مهندس محمدرضا اعرفی کارشناس ارشد مواد و مدیر بازرسی شرکت متصا و سطح سه ASNT که کار ویراستاری این مجموعه را متقبل شدند، تشکر وافر نماید. همچنین از همکار ارجمند خود جناب آقای حجت عباسیان و پرسنل محترم انجمن خوردگی. در پایان لازم است از زحمات بی دریغ جناب آقای مهندس محمد ترابیان مدیریت انتشارات ارکان دانش و به ویژه سرکار خانم نسرین مختاری که بطور دقیق و مسئولانه مراحل تایپ کتاب، صفحه آرایی و مراحل چاپ کتاب را مدیریت نمودند، همچنین سرکار خانم سمیه جعفریان به خاطر تایپ متن کتاب و سایر همکاران محترم تشکر و قدردانی نمایم.

 

پیشگفتار

ضرورت انجام آزمون های غیرمخرب در جوامع صنعتی کشورهای مختلف بر هیچ کس پوشیده نیست. از دیرباز در خصوص ایجاد مراکز آموزشی در زمینه های یاد شده با کشورهای غربی و آژانس بین المللی انرژی اتمی (IAEA) به صورت مجموعه های همکار خصوصی و یا دولتی در کشور تلاش های وافری به عمل آمد. در آن دوران که مصادف با اغاز انقلاب شکوهمند اسلامی ایران بود اکثر فعالیت های NDT در کشور توسط شرکت های خارجی و یا تحت نظارت آنها انجام می گرفت. با پیروزی انقلاب در راستای ایجاد مراکز آموزشی و انجام امور مهندسی و سپردن فعالیت ها به دست متخصصین داخلی در داخل کشور تلاش های زیادی به عمل آمد و کارشناسان مختلف ایرانی در داخل و خارج از کشور در انتقال این دانش به درون کشور و تربیت نسل جدید در زمینه آزمون های غیرمخرب همت گماردند.

از آنجایی که یکی از ابزارهای مهم در امر آموزش پرسنل، در اختیار داشتن کتاب های مرجع به ویژه به زبان فارسی مطابق با سیلابس های تعریف شده جهانی می باشد از این رو تهیه کتاب اصول آزمون ذرات مغناطیسی هدف کذاری شده و نیازهای صنعتی کشور به ویژه با نگرش بر فعالیت ها در حوزه های نفتی با همکاری انجمن خوردگی ایران تهیه گردید. کتاب اخیر شامل دوازده فصل همراه با استانداردهای مرجع و تمرین ها می باشد و به موضوع هایی نظیر آزمون های غیرمخرب، اصول فیزیکی و پایه ای روش ذرات مغناطیسی، حوزه کاربرد و شناخت عیوب مختلف فرایندهای ساخت می پردازد. از طرف دیگر خواص مغناطیسی مواد، میدان های مغناطیسی، نحوه مغناطیسی کردن و مغناطیس زدایی قطعات را توضیح می دهد.

در قسمت هایی از کتاب به اصول ایمنی آزمایش MT با نگرش بکارگیری روش در حوزه های نفتی و تاسیسات سرچاهی و خطوط اجرا شده در بستر دریا و همچنین توضیحی بر روش MFL در پایش کف مخزن و غیره می پردازد. خواندن این کتاب به کارشناسان NDT علاقمند به گذراندن دوره های NDT سطح III و II مطابق کد ASNT - SNT - TC1A و یا استاندارد ایزو 9712 (ISO 9712 ) مهندسین متالورژ، مهندسین عمران، سازندگان سازه های فلزی و مهندسین مکانیک توصیه می شود.

 

فهرست مطالب

فصل اول: تاریخچه روش ذرات مغناطیسی

1-1. روش های اولیه آزمون
2-1. شروع رادیوگرافی صنعتی
3-1. توسعه روش ذرات مغناطیسی
4-1. آینده آزمایش ذرات مغناطیسی

 

فصل دوم: مفاهیم پایه روش ذرات مغناطیسی

1-2. روش ذرات مغناطیسی چیست؟
2-2. روش چگونه کار می کند؟
3-2. مغناطیسی کردن
4-2. اعمال ذرات فرومغناطیسی
5-2. آزمایش سطح برای الگوی ذرات مغناطیسی
6-2. روش ذرات مغناطیس چه چیزی را می تواند پیدا کند؟
7-2. روی چه موادی آزمون ذرات مغناطیس عمل می کند؟
8-2. مزایای روش چیست؟
9-2. محدودیت عام روش چیست؟

 

فصل سوم: منشاء عیب

1-3. کلیات
2-3. تعریف عیب
3-3. عیب چیست؟
4-3. ناپیوستگی های ناشی از ریخته گری
     1-4-3. لبه سرد
     2-4-3. حفره لوله ای شکل
     3-4-3. پارگی گرم
     4-4-3. حفرات زیرپوستی و تخلخل ها
     5-4-3. آخال های غیرفلزی
     6-4-3. جدانشینی
5-3. ناپیوستگی های آهنگری
     1-5-3. درزها
     2-5-3. تورق ها
     3-5-3. آخال های غیرفلزی دراز شده
     4-5-3. ترک های ناشی از سرد شدن
     5-5-3. روی هم افتادگی ناشی از آهنگری و نوردکاری
     6-5-3. ترکیدگی داخلی و خارجی
     7-5-3. ترک های هیدروژنی
     8-5-3. عیوب ناشی از عملیات ثانویه یا ناپیوستگی های بوجود آمده در اثر عملیات نهایی
6-3. سایر منابع عیوب
7-3. ناپیوستگی های ناشی از جوشکاری

 

فصل چهارم: تعریف برخی از واژه های مورد استفاده در آزمایش ذرات مغناطیسی

1-4. مقدمه
2-4. تعاریف مورد نیاز
3-4. واژه های مربوط به مغناطیس
4-4. الکتریسیته
     1-4-4. واژه های مربوط به الکتریسیته
     2-4-4. جریان
5-4. واژه های مرتبط با الکترومغناطیس
6-4. واژه های مربوط به آزمایش ذرات مغناطیسی
7-4. توصیه های عمومی
8-4. میدان مغناطیسی اطراف یک مغناطیس میله ای
9-4. قطب ها
10-4. کشش مغناطیسی
11-4. آهنربای میله ای ترک خورده
12-4. اثر جهت شار
13-4. مغناطیسی کردن مدور
14-4. مغناطیسی کردن مدور و ترک ها
15-4. مشکلات برقراری میدان مناسب
16-4. میدان های پیچیده
17-4. میدان های موازی
18-4. تولید میدان های مناسب

 

فصل پنجم: روش ها و وسیله ها برای تولید میدان های مغناطیسی

1-5. میدان زمین
2-5. مغناطیسی کردن با آهنرباهای دائمی
3-5. جریان الکتریکی برای مغناطیسی کردن
4-5. میدان در و اطراف یک هادی
5-5. حلقه
6-5. سولنوئید
7-5. یوک ها
8-5. سولنوئید برای مغناطیسی کردن
9-5. اثر قطر کویل
10-5. اثر طول کویل
11-5. مغناطیسی کردن مدور
12-5. اثر محل هادی مرکزی
13-5. میدان های مدور در قطعات با شکل های بی نظم
14-5. مغناطیسی کردن با استفاده از تماس پرادها
15-5. اثر نوع جریان مغناطیس ساز
16-5. جریان مستقیم نسبت به جریان متناوب
17-5. منابع جریان مستقیم برای اهداف مغناطیسی کردن
18-5. موتور ژنراتورها و یکسوکننده ها به عنوان منابع برق DC
19-5. باتری های ذخیره به عنوان منبع DC
20-5. برق DC از AC یکسوشده
21-5. برق تک فاز نیم موج یکسوشده AC
22-5. موج کاملا یکسوشده از برق AC تک فاز
23-5. روش فراتافت مغناطیسی
24-5. برق یکسوشده AC سه فاز
25-5. منابع جریان AC
26-5. مغناطیسی کردن دائمی با برق AC
27-5. خاصیت پوستی
28-5. مغناطیسی کردن با جریان های ناپایدار برق
29-5. مغناطیسی کردن با جریان القاء شده
30-5. مغناطیسی کردن به صورت فلاش
31-5. قدرت مناسب میدان برای آزمایش ذرات مغناطیسی
32-5. مشخصات نفوذ

 

فصل ششم: تعیین قدرت میدان و توزیع آن

1-6. مغناطیسی کردن مدور
2-6. اندازه گیری میدان در درون یک قطعه
3-6. فناوری های اندازه گیری میدان به طور تجربی
4-6. فلاکس مترها
5-6. میترهای میدان مغناطیسی

 

فصل هفتم: قدرت میدان و توزیع آن در اجسام متقارن

1-7. مقدمه
2-7. میدان های الکترومغناطیس
3-7. پرمابیلیته مواد مغناطیسی
4-7. پرمابیلیته ماده
5-7. پرمابیلیته موثر یا ظاهری
6-7. پرمابیلیته اولیه
7-7. اثر خودمغناطیس زدایی
8-7. نقش تعیین آمپر حلقه برای مغناطیسی کردن طولی
9-7. ﻛﻤﻴﻨﻪ ﭘﺮﻣﺎﺑﻴﻠﻴﺘﻪ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺑﺮاي آزﻣﺎﻳﺶ ذرات ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ
10-7. کمینه ﭘﺮﻣﺎﺑﻴﻠﻴﺘﻪ ﺑﺮاي ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻛﺮدن ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﻛﻮﻳﻞ
11-7. کمینه ﭘﺮﻣﺎﺑﻴﻠﻴﺘﻪ ﺑﺮاي ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻛﺮدن ﻣﺪور
12-7. جریان مورد نیاز
13-7. اثر شکل روی جهت میدان
14-7. مغناطیسی کردن طولی
15-7. توزیع میدان ناشی از شکل
16-7. میدان های مدور
17-7. میدان اطراف یک هادی
18-7. ﻣﻴﺪان در اﻃﺮاف ﻳﻚ ﺟﺎﻣﺪ غیرمغناطیسی هادی جریان DC
19-7. ﻣﻴﺪان در اﻃﺮاف ﻳﻚ ﻫﺎدی ﺗﻮﺧﺎلی غیرمغناطیسی حامل جریان DC
20-7. ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎدی مغناطیسی ﺗﻮﭘﺮ حامل جریان DC
21-7. ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎدی مغناطیسی ﺗﻮﺧﺎلی حامل جریان DC
22-7. ﻣﻴﺪان درون ﻳﻚ ﻫﺎدی
23-7.  ﺣﺎﻟﺖ ﻳﻚ ﺳﻴﻠﻨﺪر از ﻣﺎده ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﺑﺎ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﻛﻪ از درون آن ﻳﻚ ﻫﺎدی ﻣﺮﻛﺰی ﻋﺒﻮر می کند
24-7. ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺲ ﻛﺮدن ﺑﺎ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺘﻨﺎوب 
25-7. ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎدی ﺗﻮﭘﺮ از ﺟﻨﺲ ﻣﺎده ﻣﻐﻨﺎطیسی ﺣﺎﻣﻞ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺘﻨﺎوب 
26-7. ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎدی ﺗﻮﺧﺎلی از ﺟﻨﺲ ﻣﺎده ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﺣﺎﻣﻞ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺘﻨﺎوب 
27-7. ﻣﻴﺪان در درون ﻳﻚ ﻫﺎدی ﺣﺎﻣﻞ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺘﻨﺎوب

 

فصل هشتم: ایمنی در آزمایش ذرات مغناطیسی

1-8. ایمنی در آزمایش ذرات مغناطیسی
2-8. محیط آزمایش
3-8. ایمنی مواد
4-8. پتانسیل خطر مواد
5-8. برگه اطلاعاتی ایمنی ماده
6-8. فرم مشخصات
7-8. لیست کردن مواد
8-8. خواص مکانیکی
9-8. خطر انفجار و آتش سوزی
10-8. مواد فعال
11-8. خطرات بهداشتی
12-8. دریافت و انبار کردن
13-8. ایمنی تجهیزات
14-8. ایمنی با تابش فرابنفش
15-8. انرژی فرابنفش
16-8. خطرات تابش فرابنفش
17-8. پرتوافکنی منابع فرابنفش
18-8. لامپ های انعکاسی خارجی
19-8. لوله های فرابنفش
20-8. احتیاط ها

 

فصل نهم: مغناطیس زدایی

1-9. تئوری مغناطیس زدایی
2-9. ضرورت مغناطیس زدایی
3-9. هنگامی که مغناطیس زدایی نیاز نمی باشد
4-9. مواد فرومغناطیس
5-9. الزامات مغناطیس زدایی
6-9. منابع عام میدان های مغناطیسی پسماند
7-9. اثر منشاء میدان مغناطیسی بر روی مغناطیس زدایی
8-9. انواع میدان مغناطیسی پسماند
     1-8-9. میدان مغناطیسی طولی
     2-8-9. میدان مغناطیسی مدور
     3-8-9. قطب های مغناطیسی چندتایی
9-9. اصول مغناطیس زدایی
     1-9-9. هیسترزیس مغناطیسی
     2-9-9. نیروهای مقابله کننده با مغناطیس زدایی و نیروی نگهدارنده و وادارنده مغناطیسی
     3-9-9. سیکل کاهنده
10-9. دستورالعمل های مغناطیس زدایی
     1-10-9. مغناطیس زدایی با استفاده از جریان متناوب
     2-10-9. مغناطیس زدایی به کمک جریان مستقیم
11-9. تکنیک معکوس کردن پیچش کابل
12-9. تکنیک پالس معکوس
13-9. مغناطیس زدایی ویژه
14-9. تجهیزات مغناطیس زدایی
15-9. مسائل خاص مغناطیس زدایی
16-9. مغناطیس زدایی اجسام مورد آزمایش طویل

 

فصل دهم: ذرات مغناطیسی

1-10. اساس استانداردهای مرجع آزمایش ذرات مغناطیسی
2-10. قوانین تجربی حاکم بر استانداردهای مرجع
3-10. مطالعات قابل اعتماد
4-10. لزوم شناخت مشخص کننده
5-10. ارزیابی سامانه
6-10. استاندارد کردن سامانه
7-10. ارزیابی عوامل
8-10. توسعه فناوری
9-10. استانداردهای مرجع برای ارزیابی سیستم
     1-9-10. رینگ فولاد ابزار استاندارد
     2-9-10. رینگ استاندارد میدان های مغناطیسی
10-10. تاثیر مرز
     1-10-10. محاسبه نشتی میدان نمونه موردی
     2-10-10. وجود رینگ استاندارد
11-10. بلوک های آزمایش استاندارد مرجع
     1-11-10. بلوک آزمایش منشوری دو نیم شده
     2-11-10. بلوک های مغناطیسی شده آزمایش
     3-11-10. سایر ابزار واپایش کارآمد
     4-11-10. سنجه های Pie و نوارهای قابل انعطاف نورد شده
12-10. ورق های شیاردار استاندارد
     1-12-10. کاربرد ورق ها
     2-12-10. محیط مغناطیسی
     3-12-10. کارت های نواری مغناطیسی
     4-12-10. مغناطیس های دائمی
13-10. ابزارهای مرجع الکترومغناطیسی
     1-13-10. سنجش گرهای اثر هال
     2-13-10. ابزارهای جریان های گردابی
     3-13-10. مشخص کننده های میدان مغناطیسی
     4-13-10. نوشتار مغناطیسی
     5-13-10. نتیجه گیری

 

فصل یازدهم: کاربرد ازمایش ذرات مغناطیسی در صنایع شیمیایی و نفت

1-11. صنایع نفت
2-11. رویه های آزمایش
3-11. تکنیک های مغناطیسی
4-11. آزمایش نشتی شار مغناطیسی
5-11. تجهیزات پالایشگاهی
6-11. مخازن تحت فشار
7-11. آزمایش الکترومغناطیس سامانه های انتقال و ذخیره سازی
     1-7-11. خطوط لوله محصولات تولیدی (گاز و نفت استخراج شده)
8-11. آزمایش نشتی شار مغناطیسی کف تانکرهای ذخیره
9-11. ظرایط آزمایش
     1-9-11. آب و هوا
     2-9-11. تمیزی
     3-9-11. شرایط سطح
10-11. تجهیزات
11-11. حسگرها
12-11. تفسیر نشانگرها
     1-12-11. اختلاف سطح
     2-12-11. ارزیابی کمی
     3-12-11. استفاده نادرست از سیگنال آستانه
     4-12-11. طرح سیگنال رایانه ای شده
     5-12-11. آموزش و تایید صلاحیت
13-11. نتیجه گیری
14-11. آزمایش ذرات مغناطیسی در زیر آب
15-11. آزمایش ذرات مغناطیسی از روی پوشش ها
16-11. آزمایش های میدانی از روی پوشش
17-11. تکنیک تک پایه
18-11. آزمایش MFL روی سیم بکسل ها
19-11. آزمایش مغناطیسی روی لوله های میدان های نفتی
20-11. الزامات مغناطیسی کردن
21-11. کاربردها در میدان نفتی برای مغناطیسی کردن طولی
22-11. مغناطیسی کردن مدور
23-11. مغناطیسی کردن با هادی مرکزی
24-11. جریان متناوب یکسوشده نیمه یا کامل
25-11. مغناطیسی کردن با تخلیه خازنی
26-11. اثر جریان گردابی
27-11. منحنی های BH برای استقرار مشخصه ها
28-11. الزامات خاص برای مغناطیسی کردن با استفاده از جریان مستقیم
29-11. مغناطیسی کردن با جریان پالسی
30-11. ارائه و ثبت نتایج (MT)
     1-30-11. تهیه گزارش آزمایش
31-11. لاستیک مغناطیسی
     1-31-11. تامین لاستیک مغناطیسی
     2-31-11. تجهیزات مغناطیسی کردن
     3-31-11. مواد پایه
     4-31-11. آماده سازی قطعه مورد آزمایش
     5-31-11. مغناطیسی کردن و پارامترهای جریان
     6-31-11. آماده سازی و اعمال لاستیک مغناطیسی
     7-31-11. کیفیت آرشیو کردن سوابق لاستیک مغناطیسی
     8-31-11. مشخص کردن محل نشانگرها در درون تجهیز محل عیوب
     9-31-11. نگهداری و حفظ نشانگرها توسط عکس برداری
32-11. محیط ها و کاربرد آنها
     1-32-11. کلیات
     2-32-11. روش های آزمایش
     3-32-11. ناآمیزه تر (حمام)

 

فصل دوازدهم: پرسش و پاسخ

منابع و مراجع

 

امید است که با استقبال و حمایت فراگیران و شاغلان محترم این رشته از کتب و مقالات جوشکاری و بازرسی منتشر شده، زمینه و انگیزه فعالیت هر چه بیشتر مولفان و مترجمان محترم فراهم آمده تا بیش از پیش شاهد تالیف و ترجمه کتب و مجموعه مقالات مطرح در زمینه های گوناگون علم مهندسی جوشکاری به زبان پارسی باشیم.

 

« با حمایت از حقوق پدیدآورندگان آثار، به توسعه نشر علوم و فنون پارسی یاری رسانیم. »