پايش پيوسته ي مخازن تحت فشار به روش بفرست و بگير با رويكرد بررسي تاثير پيدايش خوردگي

A Pitch-Catch Based Online Structural Health Monitoring of Pressure Vessels, Considering Corrosion Formation.

پايش سلامت سازه يكي از زمينه هاي پژوهشي در حال توسعه با كاربردهاي چندگانه است كه وضعيت سلامت سازه را طي پردازش داده ها و تفسير مناسب آنها تخمين مي زند و قادر است قبل از تخريب سازه آن را پيش بيني كند. آشكارسازي صدمات با استفاده از سنسورهاي پيزوالكتريك يكي از روش هاي موثر و قدرتمند در پايش سلامتي سازه است. تجهيزات تحت فشار از مهم ترين واحدهاي صنايع فرآيندي نظير صنايع نفت، گاز، پتروشيمي و نيروگاهي بوده كه پايش سلامت آنها بسيار با اهميت مي باشد. پژوهش حاضر سعي دارد تا راهكاري براي آشكارسازي عيوب در اين گونه از تجهيزات با استفاده از امواج هدايت شده ارايه دهد. بدين منظور جهت انجام پژوهش از نمونه سالم و داراي خوردگي از يك مخزن تحت فشار كه حسگرهاي پيزوالكتريك به طور جداگانه روي آن ها نصب و با سازه كوپل الكترومكانيكي شده اند، استفاده شده است. امواج به روش بفرست وبگير در فشارهاي داخلي متفاوت در مخزن توليد و از مخزن دريافت مي شوند. نتايج تحقيق نشان داد پارامترهاي آسيب شامل خوردگي و تغييرات فشار مخزن تاثير بسزايي در سيگنال پاسخ دريافتي توسط حسگر پيزوالكتريك داشته است. پيدايش خوردگي در مخازن تحت فشار، دامنه ي سيگنال را در حوزه ي فركانس حدود 11% كاهش داد. از نتايج بدست آمده مي توان براي رسيدن به راه كاري جهت پايش سلامت مخازن تحت فشار استفاده نمود

Structural health monitoring is a developing research field which is multifunctional and can estimate the health condition of the structure by data analyzing and also can prognosticate the structural damages. Illuminating the damages by using piezoelectric sensors is one of the most effective techniques in structural health monitoring. Pressurized equipments are very important components in process industries such as oil, gas, petrochemical and power plants, that their health monitoring is vital. The aim of this research is to introduce a technique to illuminate the damages in these equipments by using guided waves. Thereby, two different specimens were used as pressurized vessels at different conditions: pristine and corroded. Different internal pressures were also studied. Piezoelectric transducers were electromechanically coupled to the vessels and the guided waves were propagated by using pitch-catch method. The outcomes indicated that damage parameters in vessels such as corrosion and pressure changes have considerable effect on the signals that piezoelectric sensors receive. Corrosion, the most common damage in pressurized vessels, reduce the signal domain in frequency field to 11%. Also increasing pressure reduce the signal domain. We can used these outcomes to innovate a technique for structural health monitoring of pressure equipments.