شناسایی عیوب لوله های حامل سیال با استفاده از روش ردگیری اندرکنش دینامیکی بار متحرک خارجی

لوله های حامل سیال در زمینه های مختلف از جمله صنایع پتروشیمی، نفت، گاز، خطوط انتقال در سازه های هیدرولیکی به کار گرفته می شود. در آسیب های ناشی از ارتعاش مخرب لوله هایی که اجزای یک نیروگاه یا دیگر تاسیسات صنعتی را به یکدیگر مرتبط می نمایند، یکی از دلایل اصلی در از بین رفتن زمان تولید، خرابی و درنهایت آتش سوزی در تاسیسات صنعتی به شمار می رود. بنابراین حصول به روشی به عنوان شناسایی خرابی در لوله های حامل سیال از ضرورت ویژه ای برخوردار است. هدف از انجام این پژوهش، ابتدا بررسی اثر جریان داخلی سیال بر مشخصه های ارتعاشی یک لوله در قالب روش های تئوری می باشد. سپس به منظور تحلیل ارتعاش اجباری لوله حامل سیال، اثر عبور بار متحرک خارجی مدنظر قرار می گیرد و در ادامه روشی برای شناسایی خرابی در لوله ها مبتنی بر روش الگوریتم فازی-ژنتیک پیشنهاد می گردد. در ابتدا، دستگاه معادلات دینامیکی سیستم یک لوله حامل سیال، همراه با بار متحرک خارجی که شامل برهم کنش سه گانه میان لوله و سیال و بار متحرک مدل سازی می شود و سپس بعد از حل معادله ارتعاشی سیستم، تاریخچه زمانی شتاب از نقطه میانی لوله برداشت می شود. سیگنال های به دست آمده شتاب، با استفاده از روش تبدیل فوریه از قلمرو زمان به قلمرو فرکانس انتقال داده می شوند که این فرکانس ها به عنوان ویژگی برای روشی جدید بر مبنای الگوریتمی فازی-ژنتیک برای یافتن آسیب در لوله دو سر مفصل مورد استفاده قرار می گیرد. روش معرفی شده قادر به شناسایی محل و میزان آسیب در لوله می باشد. این الگوریتم برای پیدا کردن مکان آسیب در طول لوله طراحی شده که قادر به یافتن مکان آسیب از روی الگوی تغییرات فرکانسی لوله بین حالت سالم و معیوب لوله است و برای پیدا کردن مقدار آسیب نیز از تغییرات کمی فرکانس بهره گرفته شده است.