تعیین ضخامت منطقه آسیب دیده در خوردگی یکنواخت و موضعی

روش های ارزیابی صلاحیت ادامه سرویس یا FFS در بازرسی اجزاء تحت خوردگی یکنواخت و موضعی یک روش میانگین گیری ضخامت در استاندارد API 579 می باشد. ارزیابی های مورد نظر به منظور میانگین گیری ضخامت با دو روش PTR و CTP قابل اندازه گیری می باشد.

الف) روش PTR
روش Point thickness Reading یا به اختصار PTR، یک روش مبتنی بر خوانش ضخامت است که در تجهیزات دارای خوردگی یکنواخت (General Metal Loss) مورد استفاده قرار می گیرد.
در این روش نکات زیر باید در نظر گرفته شود:

1. حداقل باید در 15 نقطه ضخامت خوانده شود مگر اینکه سطح NDT استفاده شده بتواند تایید کند که اتلاف فلز به صورت یکنواخت است. در بعضی موارد براساس اندازه ی قطعه، جزئیات ساخت استفاده شده، و محیط پیرامون قطعه که باعث اتلاف فلز می شود، انجام خوانش های اضافی الزامی است.
2. پس از خوانش ضخامت نقاط، حداقل ضخامت و ضخامت میانگین نیز به داده ها اضافه می شوند.
3. ضریب تغییرات یا به اختصار COV محاسبه می شود: که در این فرمول S ، طول بازه ی تغییرات، N ، تعداد نقاط و  ، ضخامت میانگین هستند.
4. 4. اگر ضریب تغییرات بیشتر از10% باشد از روش CTP برای اریابی استفاده می شود.

نکته: در برخی موارد بازرسی اضافی مانند بازرسی چشمی، رادیوگرافی و یا سایر روش های NDT نیاز است.

روش CTP
روش Critical Thickness Profile یا به اختصار CTP، یک روش مبتنی بر ضخامت است که نیازمند رسم یک پروفیل ضخامت برای تعیین مکان های بازرسی می باشد. لازم به ذکر است که این روش در تجهیزات دارای خوردگی موضعی (Local Metal Loss) مورد استفاده قرار می گیرد.
در این روش مراحل زیر باید در نظر گرفته شوند:

مرحله اول– تعیین منطقه اتلاف فلز در قطعه و تعیین جهت گیری و طول صفحات بازرسی می باشد. برای تعیین مکان های بازرسی برای خوانش ضخامت ، باید موارد زیر در نظر گرفته شود:

1. مخازن کروی تحت فشار– هم جهت گیری های محیطی و هم جهت گیری های طولی باید در صفحات بازرسی تعیین شوند.
2. جداره های استوانه ای، مخروطی و زانویی- اگر تنش محیطی ناشی از فشار و تنش طولی ناشی از بار تکمیلی کنترل کننده باشند، صفحات بازرسی باید در جهت طول انتخاب شوند.
3. مخازن ذخیره سازی اتمسفری – صفحه بازرسی بحرانی در جهت طولی است.
4. اگر در زمان بازرسی صفحات بازرسی بحرانی یک قطعه مشخص نباشند، برای ثبت خوانش های ضخامت باید حداقل دو صفحه را در زاویه قائمه نسبت به یکدیگر قرار داد.

مرحله دوم– هر صفحه بازرسی را بر روی قطعه علامت گذاری کنید: طول ناحیه بازرسی برای منطقه خورنده/ فرسایش دهنده باید برای توصیف اتلاف فلز کافی باشد.

مرحله سوم -در زمان ارزیابی ضخامت یکنواخت را از اتلاف فلز موضعی تعیین کنید.

مرحله چهارم– خوانش های ضخامت جداره را در طی هر صفحه بازرسی اندازه گیری و ثبت کنید و حداقل ضخامت جداره ی اندازه گیری شده برای مشخص کردن دقیق مشخصات ضخامت تعیین نمایید. فاصله ی بین خوانش های ضخامت باید یک مقدارمناسب باشد.

مرحله پنجم- CTP را در جهت های طولی و محیطی رسم کنید. همانطور که درشکل نشان داده شده است، CTP در هر جهت با تعیین حداقل ضخامت باقی مانده برای هر موقعیت مکانی در طول تمام سطوح ارزیابی موازی بر روی سطوح معمولی تعیین می شود. طول پروفیل با تعیین نقاط نهایی که در ضخامت جداره قرار دارد تعیین می شود.

1. CTP در جهت طولی با تعیین حداقل ضخامت در هر فاصله در امتداد خطوط بازرسی M₁-M₅ بر روی یک سطح مشترک، بدست می آید. همانطور که در شکل نشان داده شده است، طول اتلاف فلز در جهت طولی که به عنوان  مشخص می شود، با استفاده از CTP و  تعیین می شود.
2. CTP در جهت محیطی با تعیین حداقل ضخامت در هر فاصله C₁– C₇ در طول سطوح ارزیابی بر روی سطوح معمولی بدست می آید. همانطور که در شکل نشان داده شده است، طول اتلاف فلز در جهت محیطی به عنوان مشخص شده است، با استفاده از CTP و  تعیین می شوند.
3. اگر نقوص متعدد در نزدیکی یکدیگر قرار داشته باشند، اندازه نقصی که در ارزیابی مورد استفاده قرار می گیرد باید با توجه به اثرات نقوص همسایه تعیین شود. پروفیل ضخامت باید برای هر دو سطح طولی و محیطی در این روش ارزیابی شود.
4. طراحی حداقل ضخامت برای تعیین CTP در مناطق اتلاف فلز ممکن بیش از حد محتاطانه باشد. در این موارد، بیش از یک CTP در جهت طولی یا محیطی در ارزیابی استفاده می شود. تعداد CTP هایی که در ارزیابی برای بدست آوردن نتیجه مطلوب به کار می رود بستگی به یکنواختی اتلاف فلز دارد. تحلیل حساسیت را می توان برای سنجش مزایای استفاده از CTP چندگانه در ارزیابی مسیرهای طولی و محیطی، انجام داد.

نویسندگان: فاطمه قبادی – زهرا قبادی