Акустични емисии от тръбопроводи

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Акустичната емисия на тръбопроводите е възникването и разпространението на еластични вибрации в процеса на деформация на изследваната конструкция. Количествено, той действа като индикатор за целостта на материала при различни натоварвания. Тестването на акустични емисии може да се използва за откриване на дефекти в началния етап на структурна повреда. Основният диагностичен метод е пасивното събиране на информация и последващата й обработка.

Общи характеристики

Акустичната емисия се използва за откриване и установяване на координати, наблюдение на източници на деформация по повърхности или в обема на стени, заварени съединения и конструктивни елементи. Диагностиката се извършва само при създаване на стресово състояние. Той инициира работата на източниците на вибрации в обекта. Акустичната емисия възниква при излагане на налягане, сила, температурно поле и т.н. Изборът на конкретно натоварване се определя от конструктивните характеристики, условията, при които се използва, и спецификата на тестовете.

Метод на акустично излъчване

Запри определяне на индекса на надеждност на конструкцията се проверяват нейните параметри и свойства, при които не трябва да се нарушава нейната цялост и годност за използване и експлоатация. Традиционните методи (ултразвук, вихров ток, радиация и други популярни в практиката) позволяват да се идентифицират геометрични нехомогенности чрез излъчване на определена енергия в структурата на обект. Акустичната емисия предполага различен подход. На първо място, самият материал действа като източник на сигнал, а не външен обект, тъй като това е пасивен метод за проверка, а не активен, както е посочено по-горе. Освен това акустичната емисия дава възможност да се открият не статични нехомогенности, а движението на дефект. Съответно може да се използва за идентифициране на развиващите се и следователно най-опасните щети. Този метод ви позволява бързо да откриете нарастването на малки пукнатини, течове на течности или газ, повреди и други процеси, които причиняват появата и разпространението на вибрации.

Нюанси

От теоретична и практическа гледна точка всеки дефект е в състояние да произведе собствен сигнал. Той може да покрие доста големи разстояния (няколко десетки метра), докато не бъде засечен от сензор за акустични емисии. Освен това унищожаването може да бъде открито не само от разстояние. Дефектите се установяват и чрез изчисляване на разликата във времето на пристигане на вълните до улавящите сензори, разположени в различни зони. Растеж на пукнатини, разслояване, счупване на включване, триене, корозия, изтичане на течност/газ са примери за процеси, коитопроизвеждат вибрации, които могат да бъдат открити и ефективно изследвани.

Функции

Основните предимства на метода пред традиционните методи за неразрушително изпитване са:

1. Цялост. Състои се във факта, че с помощта на един преобразувател на акустична емисия, неподвижно монтиран върху повърхността на конструкцията, е възможно да се провери цялата конструкция. Това свойство е особено подходящо при изучаване на труднодостъпни или недостъпни зони.
2. Няма нужда от внимателна подготовка на повърхността на изследвания обект. От това следва, че самият процес на контрол, както и неговите резултати, няма да зависят от състоянието на конструкцията и качеството на нейната обработка. Ако има изолационен капак, той трябва да се отстранява само в зоните, където са монтирани улавящите устройства.



3. Идентификация и регистрация само на развиващо се унищожение. Това дава възможност да се класифицират дефектите не по техния размер или други косвени показатели (положение, форма, ориентация), а по степента на тяхната опасност (степен на влияние върху здравината на обекта).
4. Висока производителност. Той е многократно по-висок от съответните показатели за традиционни (рентгенографски, ултразвукови, магнитни, вихрови токови и др.) методи за контрол.
5. Разстояние. Тестването на здравината на обект може да се извърши на значително разстояние от оператора. Тази характеристика дава възможност за прилагане на метода при наблюдение на състоянието на големи, особено опасни, разширени конструкции безизвеждане от експлоатация и заплахи за персонала.

Друго предимство е възможността за наблюдение на различни технически процеси и оценка на състоянието на конструкцията в текущия времеви режим. Това ви позволява да предотвратите случайно унищожаване на обекта. Трябва също да се отбележи, че методът на акустичната емисия оптимално съчетава параметри за качество и цена.

Екстра

Контролът с помощта на акустична емисия предоставя огромно количество информация, позволява ви бързо да коригирате и разширите работния цикъл на критични промишлени инсталации с минимални разходи. Резултатите от извършените проверки се използват при прогнозиране на случайни повреди. Този метод на контрол може да се използва при изследване на различни свойства на материали, структури, вещества. Днес без използването му е невъзможно създаването, както и надеждната работа на много критични промишлени съоръжения.

Против

Методът на акустичната емисия също има някои недостатъци. Основният недостатък е сложността на дешифрирането на показателите, получени по време на проверката. Този недостатък значително ограничава широкото приложение на метода в практиката. Сложността се дължи на факта, че вълновите процеси по време на акустична емисия се наслагват от т. нар. паразитни индикатори на многократно отразения шум, вълни от работата на оборудването, натоварващия обект и околната среда. Използването на защитни системи и различни филтри позволявасамо частично намаляване на въздействието. В допълнение, уникалността на оборудването, използвано при контрола, се счита за недостатък. В индустрията не се произвежда масово. Той също така предотвратява разширяването на метода извън полето на експериментална употреба.

Области на приложение

Както беше споменато по-горе, в момента методът на акустичната емисия се използва от различни предприятия, ангажирани в различни икономически сектори. Основните включват:

1. Химическа и нефтена и газова промишленост.
2. Металургия и производство на тръби.
3. Термична и ядрена енергетика.
4. Железопътен транспорт.
5. Авиационен и космически комплекс.

Методът се използва широко от предприятия, работещи с подемни, мостови конструкции, бетонни и стоманобетонни конструкции.

Заключение

Методът на акустичната емисия днес се счита за един от най-ефективните начини за извършване на неразрушително изпитване и оценка на състоянието и свойствата на материалите. Тя се основава на идентифицирането на еластични вълни, генерирани при внезапна деформация на конструкция под натоварване. Получените трептения се отклоняват от източника си и се изпращат директно към сензора, където се трансформират в електрически сигнали. Измерват се със специални устройства. След това се показва обработената информация. Въз основа на него,последваща оценка на състоянието и поведението на структурата на изследваните обекти.