طريقة فحص الشفرات

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُعدّ طريقة فحص الشفرات ممارسةً لمراقبة حالة الشفرة، كشفرة دوّار المروحية مثلاً ، للكشف عن أي تدهور أو تلف. وقد ركّز قطاع الطيران بشكل كبير على اكتشاف التشققات، المرتبطة عادةً بالإجهاد . وتم تطوير تقنية آلية لمراقبة حالة الشفرات للمروحيات ، وشهدت انتشاراً واسعاً. وتُلزم سلطات صلاحية الطائرات باستخدام هذه التقنية بشكل روتيني في عمليات فحص المحركات. كما اكتسبت هذه المراقبة أهميةً بالغةً في قطاع توليد الكهرباء ، ولا سيما في مزارع الرياح .

الطيران

تتطلب المراوح المستخدمة في تشغيل العديد من الطائرات فحوصات دورية لضمان سلامتها. وعادةً ما تحدد الشركة المصنعة للمروحة الفترة الزمنية لهذه الفحوصات. [ 1 ] وبغض النظر عن كونها مصنوعة من الخشب أو المعدن أو المواد المركبة ، فإن الفحوصات البصرية عادةً ما تكون كافية لملاحظة أي دليل على وجود عطل أو حالة دون المستوى المطلوب أو تلف. ومع ذلك، تتطلب بعض المواد المركبة تقنيات إضافية مثل فحوصات الموجات فوق الصوتية ، للكشف عن المشكلات تحت السطحية التي قد لا تظهر عليها أي مؤشرات خارجية. [ 1 ]

وبالمثل، فإن شفرات مراوح محركات الطائرات النفاثة عرضة للتشقق، ولذا تتطلب عمليات فحص دورية من قبل المشغلين. تُجرى هذه الفحوصات عادةً خلال فترات الصيانة، باستخدام مزيج من الفحص البصري والفحص بالموجات فوق الصوتية لكل شفرة مروحة على حدة من قبل الفنيين للكشف عن أي تشققات. [ 2 ] خلال شهر أكتوبر 2018، أصدرت كل من إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) والوكالة الأوروبية لسلامة الطيران (EASA) توجيهات محدثة بشأن صلاحية الطائرات للطيران ، والتي نصت على إجراء عمليات فحص أكثر تواتراً لشفرات محرك التوربوفان CFM56-7B من إنتاج شركة CFM International، والمستخدم في العديد من الطائرات التجارية . [ 3 ]

من المرجح أن يؤدي تعطل شفرة الدوار الرئيسي للطائرة المروحية أثناء الطيران إلى حادث خطير يهدد الأرواح. لذا، طوّر المصنّعون تقنيات كشف تحمي من تعطل الشفرات الناتج عن تشقق الإجهاد. إحدى الطرق الشائعة هي ضغط التجويف الداخلي لعارضة شفرة الدوار بغاز النيتروجين . عند حدوث تشقق، ينخفض ​​الضغط، ويكتشف مستشعر مُدمج في جذر شفرة الدوار هذا التغير في الضغط. [ 4 ] تُعرض قراءات هذا المستشعر على شاشة قمرة القيادة للطيار. يهدف هذا النظام إلى تنبيه المشغلين إلى تشقق شفرات الدوار قبل حدوث عطل كارثي، مما يسمح بتركيب شفرات بديلة قبل وقوع مثل هذه النتيجة. وقد أدرجت شركة سيكورسكي الأمريكية المتخصصة في صناعة المروحيات هذه التقنية في العديد من طائراتها المروحية، بما في ذلك سلسلة S-61 ، [ 4 ] وسلسلة S-65 ، وغيرها من الطرازات. في بعض الحالات، يسمح الكشف المتقدم عن عيوب شفرة الدوار بإجراء الإصلاحات، مما يتيح استمرار استخدام الشفرة. [ 5 ]

توليد الكهرباء

أصبح استخدام أساليب فحص شفرات توربينات الرياح لتوليد الكهرباء شائعًا . يُسهم اكتشاف العيوب في الشفرات، والتي تُعزى غالبًا إلى التصنيع، في زيادة موثوقية النظام، وإطالة عمر الشفرات، كما يُتيح صيانة أكثر كفاءة قائمة على الحالة ؛ إذ يُمكن إجراء الإصلاحات قبل تفاقم الأضرار، مما يُقلل من وقت توقف التوربينات. [ 6 ] [ 7 ] وبحلول أواخر العقد الثاني من الألفية الثانية، تبيّن أن الممارسات المبكرة لفحص الشفرات غير قادرة على اكتشاف الأضرار في مراحلها المبكرة. [ 8 ] وفي هذه المرحلة، أُجريت أبحاث مكثفة لتحسين التقنيات المثلى لإجراء الاختبارات غير المدمرة . علاوة على ذلك، يُعتقد أن الحاجة إلى أنظمة شاملة لفحص الشفرات ستزداد بما يتماشى مع تكلفة الشفرة الواحدة والخسائر في الإيرادات الناتجة عن توقف التوربينات. [ 6 ] [ 9 ]

تُعدّ شفرات توربينات الرياح هياكل معقدة تتضمن مواد مركبة . [ 9 ] ولذلك، فقد شكّلت تحديات فريدة في الفحص، نظرًا لامتلاكها هياكل غطاء سميكة نسبيًا وخطوط ربط مسامية، بالإضافة إلى اختلاف مادة اللب، فضلًا عن العديد من عيوب التصنيع المحتملة وأشكال التلف أثناء التشغيل. [ 6 ] وقد تحسّنت التقنيات مع ازدياد فهمنا لكيفية خضوع الشفرات للتقادم الهيكلي؛ وهدفت التقييمات النقدية لهذه التقنيات إلى قياس حساسيتها ودقتها وقابليتها للتكرار وسرعتها وسهولة تفسير البيانات وسهولة تطبيقها. وقد خلص باحثون في مختبرات سانديا الوطنية إلى أن الجمع الشامل بين عدة طرق فحص قد يكون ضروريًا لتحقيق حساسية وموثوقية مثلى في الفحص، سواءً للأضرار القريبة من السطح أو الأضرار العميقة تحت السطح. [ 6 ] وقد أُجريت تقنيات فحص الشفرات باستخدام مجالات مثل الموجات فوق الصوتية ، والموجات الدقيقة ، والتصوير الحراري ، والتصوير بالقص ، والبصريات . [ 6 ] [ 9 ] [ 10 ] يمكن تطبيق بعض هذه التقنيات عبر طائرات بدون طيار يتم تشغيلها عن بُعد ، مما يقلل أو يلغي الحاجة إلى عمليات التفتيش التقليدية التي يقوم بها متسلقون مدربون. [ 11 ] [ 12 ]

مراجع

  1. 1 2 "فحص وصيانة المروحة" . flight-mechanic.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يوليو 2020 .
  2. ↑ رايزن، توم (4 مايو 2018). "كيف سيبحث الفنيون عن شفرات المروحة الضعيفة" . aerospaceamerica.aiaa.org.
  3. ↑ "إدارة الطيران الفيدرالية ووكالة سلامة الطيران الأوروبية تأمران بإجراء عمليات فحص أكثر تواتراً لشفرات مروحة محرك CFM56-7B" . flightsafety.org. 2 أكتوبر 2018.
  4. 1 2 "طائرات الهليكوبتر سيكورسكي" ، الصفحات 614-615. مجلة فلايت إنترناشونال ، 10 أكتوبر 1963.
  5. ↑ نابيرت، جريج (1 مايو 2000). "فحص وإصلاح شفرات الدوار المركبة" . aviationpros.com.
  6. 1 2 3 4 5 روتش، دينيس؛ نيديجك، ستيفن؛ رايس، توم؛ دوفال، راندي؛ باكيت، جوشوا أ. (2015). "تطوير وتقييم أساليب فحص متقدمة لشفرات توربينات الرياح باستخدام تجربة WINDIE مركزة". ندوة طاقة الرياح الثالثة والثلاثون . doi : 10.2514/6.2015-0998 . ISBN 978-1-62410-344-5. OSTI 1242772 . 
  7. ↑ "الاختبار غير الإتلافي على شفرات دوارات توربينات الرياح" . forcetechnology.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يوليو 2020 .
  8. ↑ "تقنية جديدة لفحص شفرات توربينات الرياح" . oedigital.com. 24 يونيو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2019 .
  9. 1 2 3 شادي ، توماش (5 مايو 2016). “تقنيات فحص شفرات توربينات الرياح”. تقنية كهربائية . 1 (5): 3– 6. دوي : 10.15199/48.2016.05.01 .
  10. ↑ "US7489811B2: طريقة الفحص البصري لشفرات التوربينات ونظام الفحص البصري" . 2004.
  11. ↑ دوبوز، بن (5 أبريل 2020). "طرق جديدة لفحص شفرات الدوار لتوربينات الرياح البحرية" . materialsperformance.com.
  12. ↑ "خدمات الشفرات" . windtex.co.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 يوليو 2020 .