Akustiskā emisija no cauruļvadiem

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Cauruļvadu akustiskā emisija ir elastīgu vibrāciju rašanās un izplatīšanās pētāmās konstrukcijas deformācijas procesā. Kvantitatīvi tas darbojas kā materiāla integritātes indikators dažādās slodzēs. Akustiskās emisijas testēšanu var izmantot, lai atklātu defektus sākotnējā konstrukcijas bojājuma stadijā. Galvenā diagnostikas metode ir pasīva informācijas vākšana un tās turpmākā apstrāde.

Vispārīgās īpašības

Akustisko emisiju izmanto, lai noteiktu un noteiktu koordinātas, uzraudzītu deformācijas avotus uz virsmām vai sienu tilpumā, metinātajiem savienojumiem un konstrukcijas elementiem. Diagnostika tiek veikta tikai tad, kad ir izveidots stresa stāvoklis. Tas ierosina vibrācijas avotu darbu objektā. Akustiskā emisija rodas, pakļaujot spiedienam, spēkam, temperatūras laukam utt. Konkrētas slodzes izvēli nosaka konstrukcijas īpatnības, apstākļi, kādos tā tiek izmantota, un testu specifika.

Akustiskās emisijas metode

Parnosakot konstrukcijas uzticamības indeksu, tiek pārbaudīti tās parametri un īpašības, kurās nedrīkst tikt pārkāpta tās integritāte un piemērotība lietošanai un ekspluatācijai. Tradicionālās metodes (ultraskaņas, virpuļstrāvas, starojuma un citas praksē populāras) ļauj noteikt ģeometriskas neviendabības, izstarojot noteiktu enerģiju objekta struktūrā. Akustiskā emisija liecina par citu pieeju. Pirmkārt, pats materiāls darbojas kā signāla avots, nevis ārējs objekts, jo šī ir pasīva pārbaudes metode, nevis aktīva, kā norādīts iepriekš. Turklāt akustiskā emisija ļauj noteikt nevis statiskas neviendabības, bet gan defekta kustību. Attiecīgi to var izmantot, lai identificētu attīstošos un līdz ar to arī visbīstamākos bojājumus. Šī metode ļauj ātri noteikt nelielu plaisu veidošanos, šķidruma vai gāzes noplūdes, bojājumus un citus procesus, kas izraisa vibrāciju rašanos un izplatīšanos.

Nianses

Teorētiskā un praktiskā ziņā jebkurš defekts spēj radīt savu signālu. Tas var pārvarēt diezgan lielus attālumus (vairākus desmitus metru), līdz to uztver akustiskās emisijas sensors. Turklāt iznīcināšanu var konstatēt ne tikai attālināti. Defekti tiek konstatēti arī, aprēķinot viļņu pienākšanas laika starpību dažādās zonās izvietotajiem uztveršanas sensoriem. Plaisu veidošanās, atslāņošanās, ieslēguma lūzums, berze, korozija, šķidruma/gāzes noplūde ir tādu procesu piemēri, kasrada vibrācijas, kuras var atklāt un efektīvi izmeklēt.

Funkcijas

Metodes galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām nesagraujošās pārbaudes metodēm ir:

1. Godīgums. Tas sastāv no tā, ka, izmantojot vienu akustiskās emisijas devēju, kas ir nekustīgi uzstādīts uz konstrukcijas virsmas, ir iespējams pārbaudīt visu konstrukciju. Šis īpašums ir īpaši svarīgs, pētot grūti sasniedzamas vai nepieejamas vietas.
2. Nav nepieciešama rūpīga pētāmā objekta virsmas sagatavošana. No tā izriet, ka pats kontroles process, kā arī tā rezultāti nebūs atkarīgi no struktūras stāvokļa un tās apstrādes kvalitātes. Ja ir izolācijas pārsegs, tad to vajadzētu noņemt tikai tajās vietās, kur ir uzstādītas fiksācijas ierīces.



3. Tikai jaunattīstības iznīcināšanas identificēšana un reģistrācija. Tas dod iespēju klasificēt defektus nevis pēc to lieluma vai citiem netiešiem rādītājiem (pozīcija, forma, orientācija), bet gan pēc to bīstamības pakāpes (ietekmes pakāpes uz objekta stiprību).
4. Augsta veiktspēja. Tas daudzkārt pārsniedz atbilstošos rādītājus tradicionālajām (radiogrāfiskajām, ultraskaņas, magnētiskajām, virpuļstrāvas utt.) kontroles metodēm.
5. Attālums. Objekta stiprības pārbaudi var veikt ievērojamā attālumā no operatora. Šī funkcija ļauj pielietot metodi liela izmēra, īpaši bīstamu, pagarinātu konstrukciju stāvokļa uzraudzībā bezekspluatācijas pārtraukšana un draudi personālam.

Vēl viena priekšrocība ir iespēja uzraudzīt dažādus tehniskos procesus un novērtēt struktūras stāvokli pašreizējā laika režīmā. Tas ļauj novērst nejaušu objekta iznīcināšanu. Jāņem vērā arī tas, ka akustiskās emisijas metode optimāli apvieno kvalitātes un izmaksu parametrus.

Papildus

Kontrole, izmantojot akustisko emisiju, nodrošina milzīgu informācijas apjomu, ļauj ātri pielāgot un pagarināt kritisko rūpniecisko iekārtu darbības ciklu ar minimālām izmaksām. Veikto pārbaužu rezultāti tiek izmantoti nejaušu bojājumu prognozēšanā. Šo kontroles metodi var izmantot dažādu materiālu, konstrukciju, vielu īpašību izpētē. Mūsdienās bez tā izmantošanas nav iespējams izveidot, kā arī uzticamu darbību daudzām kritiskām rūpnieciskām iekārtām.

Mīnusi

Akustiskās emisijas metodei ir arī daži trūkumi. Galvenais trūkums ir verifikācijas laikā iegūto rādītāju atšifrēšanas sarežģītība. Šis trūkums būtiski ierobežo metodes plašo pielietojumu praksē. Sarežģītība ir saistīta ar to, ka viļņu procesus akustiskās emisijas laikā pārklāj tā sauktie daudzkārt atstarotā trokšņa parazītiskie indikatori, iekārtas darbības viļņi, iekraušanas objekts un vide. Aizsardzības sistēmu un dažādu filtru izmantošana ļaujtikai daļēji samazina ietekmi. Turklāt par mīnusu tiek uzskatīta kontrolē izmantotā aprīkojuma unikalitāte. Rūpniecībā tas netiek ražots masveidā. Tas arī novērš metodes paplašināšanu ārpus eksperimentālās izmantošanas jomas.

Lietošanas jomas

Kā minēts iepriekš, šobrīd akustiskās emisijas metodi izmanto dažādi uzņēmumi, kas darbojas dažādās tautsaimniecības nozarēs. Galvenie ir:

1. Ķīmiskā, naftas un gāzes rūpniecība.
2. Metalurģija un cauruļu ražošana.
3. Siltumenerģijas un kodolenerģijas nozare.
4. Dzelzceļa transports.
5. Aviācijas un kosmosa komplekss.

Šo metodi plaši izmanto uzņēmumi, kas strādā ar pacēlāju, tiltu konstrukcijām, betona un dzelzsbetona konstrukcijām.

Secinājums

Akustiskās emisijas metode mūsdienās tiek uzskatīta par vienu no efektīvākajiem veidiem, kā veikt nesagraujošos testus un novērtēt materiālu stāvokli un īpašības. Tas ir balstīts uz elastīgo viļņu identificēšanu, kas rodas, pēkšņai konstrukcijas deformācijai zem slodzes. Rezultātā radušās svārstības iziet no to avota un tiek tieši nosūtītas uz sensoru, kur tās tiek pārveidotas elektriskos signālos. Tos mēra ar īpašām ierīcēm. Pēc tam tiek parādīta apstrādātā informācija. Pamatojoties uz to,sekojošs pētāmo objektu struktūras stāvokļa un uzvedības novērtējums.