Akustinė emisija iš vamzdynų

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Vamzdynų akustinė emisija – tai tamprių virpesių atsiradimas ir plitimas tiriamos konstrukcijos deformacijos procese. Kiekybiškai jis veikia kaip medžiagos vientisumo rodiklis esant įvairioms apkrovoms. Akustinės emisijos bandymas gali būti naudojamas defektams aptikti pradiniame konstrukcijos gedimo etape. Pagrindinis diagnostikos metodas yra pasyvus informacijos rinkimas ir tolesnis jos apdorojimas.

Bendrosios charakteristikos

Akustinė emisija naudojama aptikti ir nustatyti koordinates, stebėti deformacijų š altinius ant paviršių ar sienų, suvirintų jungčių ir konstrukcinių elementų. Diagnostika atliekama tik susidarius stresinei būsenai. Ji inicijuoja vibracijos š altinių darbą objekte. Akustinė emisija atsiranda veikiant slėgiui, jėgai, temperatūros laukui ir pan. Konkrečios apkrovos pasirinkimą lemia konstrukcijos ypatybės, naudojimo sąlygos ir bandymų specifika.

Akustinės emisijos metodas

Užnustatant konstrukcijos patikimumo indeksą, tikrinami jo parametrai ir savybės, kuriose neturėtų būti pažeistas jos vientisumas ir tinkamumas naudoti bei eksploatuoti. Tradiciniai metodai (ultragarso, sūkurinės srovės, spinduliuotės ir kiti praktikoje populiarūs) leidžia nustatyti geometrinius nehomogeniškumus, išspinduliuojant tam tikrą energiją į objekto struktūrą. Akustinė emisija siūlo kitokį požiūrį. Visų pirma, pati medžiaga veikia kaip signalo š altinis, o ne išorinis objektas, nes tai yra pasyvus tikrinimo metodas, o ne aktyvus, kaip nurodyta aukščiau. Be to, akustinė emisija leidžia aptikti ne statinius nehomogeniškumus, o defekto judėjimą. Atitinkamai, jis gali būti naudojamas nustatant besivystančią, taigi ir pavojingiausią žalą. Šis metodas leidžia greitai aptikti mažų įtrūkimų augimą, skysčių ar dujų nuotėkį, gedimus ir kitus procesus, sukeliančius vibracijos atsiradimą ir plitimą.

Niuansai

Teoriniu ir praktiniu požiūriu bet koks defektas gali duoti savo signalą. Jis gali įveikti gana didelius atstumus (kelias dešimtis metrų), kol jį aptinka akustinės emisijos jutiklis. Be to, sunaikinimą galima aptikti ne tik nuotoliniu būdu. Defektai nustatomi ir skaičiuojant bangų atėjimo laiko skirtumą į skirtingose vietose esančius gaudymo jutiklius. Plyšių augimas, atsisluoksniavimas, inkliuzų lūžimas, trintis, korozija, skysčio/dujų nutekėjimas yra procesų, kuriesukuria vibracijas, kurias galima aptikti ir veiksmingai ištirti.

Funkcijos

Pagrindiniai metodo pranašumai, palyginti su tradiciniais neardomojo bandymo metodais, yra šie:

1. Sąžiningumas. Jį sudaro tai, kad naudojant vieną akustinės emisijos keitiklį, stacionariai sumontuotą ant konstrukcijos paviršiaus, galima patikrinti visą konstrukciją. Ši savybė ypač aktuali studijuojant sunkiai pasiekiamas ar neprieinamas vietas.
2. Nereikia kruopščiai paruošti tiriamo objekto paviršiaus. Iš to išplaukia, kad pats valdymo procesas, kaip ir jo rezultatai, nepriklausys nuo konstrukcijos būklės ir jos apdorojimo kokybės. Jei yra izoliacinis dangtelis, jį reikia nuimti tik tose vietose, kur sumontuoti gaudymo įtaisai.



3. Tik besivystančio sunaikinimo identifikavimas ir registravimas. Tai leidžia klasifikuoti defektus ne pagal jų dydį ar kitus netiesioginius rodiklius (padėtį, formą, orientaciją), o pagal jų pavojingumo lygį (įtakos objekto stiprumui laipsnį).
4. Didelis našumas. Jis daug kartų viršija atitinkamus tradicinių (radiografinių, ultragarsinių, magnetinių, sūkurinių srovių ir kt.) valdymo metodų rodiklius.
5. Atstumas. Objekto stiprumo bandymas gali būti atliekamas dideliu atstumu nuo operatoriaus. Ši savybė leidžia taikyti metodą stebint didelių matmenų, ypač pavojingų, išplėstų konstrukcijų būklę beeksploatavimo nutraukimas ir grasinimai personalui.

Kitas privalumas – galimybė stebėti įvairius techninius procesus ir įvertinti konstrukcijos būklę esamu laiko režimu. Tai leidžia išvengti atsitiktinio objekto sunaikinimo. Taip pat reikėtų pažymėti, kad taikant akustinės emisijos metodą optimaliai derinami kokybės ir sąnaudų parametrai.

Papildoma

Valdymas naudojant akustinę emisiją suteikia didžiulį informacijos kiekį, leidžia greitai reguliuoti ir pratęsti svarbiausių pramoninių įrenginių veikimo ciklą su minimaliomis sąnaudomis. Atliktų patikrinimų rezultatai naudojami prognozuojant atsitiktinius pažeidimus. Šis valdymo būdas gali būti naudojamas tiriant įvairias medžiagų, struktūrų, medžiagų savybes. Šiandien be jo neįmanoma sukurti ir patikimai veikti daugelio svarbių pramonės objektų.

Trūkumai

Akustinės emisijos metodas taip pat turi tam tikrų trūkumų. Pagrindinis trūkumas yra patikrinimo metu gautų rodiklių iššifravimo sudėtingumas. Šis trūkumas labai apriboja platų metodo taikymą praktikoje. Sudėtingumą lemia tai, kad bangų procesus akustinės emisijos metu uždengia vadinamieji daugkartinio atspindėto triukšmo parazitiniai indikatoriai, įrangos veikimo bangos, kraunamasis objektas ir aplinka. Apsaugos sistemų ir įvairių filtrų naudojimas leidžiatik iš dalies sumažina poveikį. Be to, trūkumas laikomas valdymui naudojamos įrangos unikalumas. Pramonėje jis nėra masinės gamybos. Tai taip pat neleidžia metodui išplėsti eksperimentinio naudojimo ribų.

Taikymo sritys

Kaip minėta, šiuo metu akustinės emisijos metodą taiko įvairios įmonės, veikiančios įvairiuose ūkio sektoriuose. Tarp pagrindinių:

1. Chemijos ir naftos bei dujų pramonė.
2. Metalurgija ir vamzdžių gamyba.
3. Šilumos ir branduolinės energijos pramonė.
4. Geležinkelių transportas.
5. Aviacijos ir kosmoso kompleksas.

Šis metodas plačiai naudojamas įmonėse, dirbančiose su kėlimo, tiltų konstrukcijų, betono ir gelžbetonio konstrukcijomis.

Išvada

Akustinės emisijos metodas šiandien laikomas vienu iš efektyviausių būdų, kaip atlikti neardomuosius bandymus ir įvertinti medžiagų būklę bei savybes. Jis pagrįstas tamprių bangų, susidarančių staigiai deformuojant konstrukciją veikiant apkrovai, identifikavimu. Susidarantys virpesiai nukrypsta nuo š altinio ir siunčiami tiesiai į jutiklį, kur paverčiami elektriniais signalais. Jie matuojami specialiais prietaisais. Po to rodoma apdorota informacija. Ja remiantis,vėlesnis tiriamų objektų struktūros būklės ir elgsenos įvertinimas.