Метод акустической эмиссии - Диагностика газораспределительных трубопроводов
Метод акустической эмиссии относится к диагностике и направлен на выявление состояния предразрушения трубоопровода путем определения и анализа шумов, сопровождающих процесс образования и роста трещин.
Для регистрации волн акустической эмиссии используют аппаратуру, работающую в широком интервале частот - от кГц до МГц.
При испытании приложение нагрузки приводит к возникновению в зоне предразрушения акустического сигнала. Информация о времени распространения сигнала, его амплитуде, частотном спектре и т. п. воспринимается пьезоэлектрическими акустическими датчиками. Обработка полученной информации служит основанием для заключения о природе, месте расположения и росте дефекта.
При разрушении почти все материалы издают звук, т. е. испускают акустические волны, воспринимаемые на слух. Большинство конструкционных материалов начинают при нагружении испускать акустические колебания в ультразвуковой (неслышимой) части спектра еще задолго до разрушения.
Под акустической эмиссией (эмиссия -- испускание, генерация) понимается возникновение в среде упругих волн, вызванных изменением ее состояния под действием внешних или внутренних факторов. Акустико-эмиссионный метод основан на анализе этих волн и является одним из пассивных методов акустического контроля. В зависимости от типа процесса АЭ разделяют на следующие виды:
- * АЭ материала, вызываемая динамической локальной перестройкой его структуры; *АЭ трения, вызываемая трением поверхностей твердых тел в местах приложения нагрузки и в соединениях, где имеет место податливость сопрягаемых элементов; * АЭ утечки, вызванная результатом взаимодействия протекающей через течь жидкости или газа со стенками течи и окружающим воздухом; * АЭ при химических или электрических реакциях, возникающих в результате протекания соответствующих реакций, в том числе сопровождающих коррозийные процессы; * магнитная и радиационная АЭ, возникающая соответственно при перемагничивании материалов (магнитный шум) или в результате взаимодействия с ним ионизирующего излучения; * АЭ, вызываемая фазовыми превращениями в веществах и материалах.
Таким образом, АЭ -- явление, сопровождающее едва ли не все физические процессы, протекающие в твердых телах и на их поверхности. Возможности регистрации ряда видов АЭ вследствие их малости, особенно АЭ, возникающих на молекулярном уровне, при движении дефектов (дислокаций) кристаллической решетки, ограничивается чувствительностью аппаратуры, поэтому в практике АЭ контроля большинства промышленных объектов, в том числе объектов нефтегазовой промышленности, используют первые три вида АЭ. Целью АЭ контроля является обнаружение, определение координат и слежение (мониторинг) за источниками акустической эмиссии, связанными с несплошностями на поверхности или в объеме стенки объекта контроля, сварного соединения и изготовляемых частей и компонентов. Все индикации, вызванные источниками АЭ, должны быть при наличии технической возможности оценены другими методами неразрушающего контроля.
Структура аппаратуры АЭ контроля определяется следующими основными задачами: прием и идентификация сигналов АЭ, их усиление и обработка, определение значений параметров сигналов фиксация результатов и выдача информации. Аппаратура различается степенью сложности, назначением, транспортабельностью, а также классом в зависимости от объема получаемой информации. Метод АЭ позволяет контролировать всю поверхность объекта контроля. Для проведения контроля должен быть обеспечен непосредственный доступ к участкам поверхности объекта контроля для установки ПАЭ.
Характерными особенностями метода АЭ контроля, определяющими его возможности и область применения, являются следующие:
- * метод АЭ контроля обеспечивает обнаружение и регистрацию только развивающихся дефектов, что позволяет классифицировать дефекты не по размерам, а по степени их опасности. При этом большие по размерам дефекты могут попасть в класс неопасных, что значительно снижает потери из-за перебраковки. Одновременно при развитии опасного растущего дефекта, когда его размеры приближаются к критическому значению, амплитуда сигналов АЭ и темп их генерации резко увеличиваются, что приводит к значительному возрастанию вероятности обнаружения такого источника АЭ и повышает надежность эксплуатируемого оборудования; * чувствительность метода АЭ контроля весьма высока. Он позволяет выявить в рабочих условиях приращение трещины порядка долей миллиметра, что значительно превышает чувствительность других методов. Положение и ориентация объекта не влияют на выявляемость дефектов; * свойство интегральности метода АЭ контроля обеспечивает контроль всего объекта с использованием одного или нескольких преобразователей АЭ контроля, неподвижно установленных на поверхности объекта; * метод АЭ контроля обеспечивает возможность проведения контроля объектов без удаления их гидро - или теплоизоляции. Для проведения контроля достаточно вскрыть изоляцию только в местах установки преобразователей, что многократно снижает объем восстановительных работ; * метод обеспечивает возможность проведения дистанционного контроля недоступных объектов, таких, как подземные и подводные трубопроводы, аппараты закрытых конструкций и т. п.; * метод позволяет проводить контроль различных технологических процессов и процессов изменения свойств и состояния материалов и имеет меньше ограничений, связанных с их свойствами и структурой; * при контроле промышленных объектов метод во многих случаях обладает максимальным значением отношения эффективность/стоимость.
В настоящее время на трубопроводах эксплуатируется ряд систем, работа которых основана на различных физических принципах.
Акустические системы регистрируют в акустическом диапазоне частот волны, сформированные утечками.
Параметрические системы основаны на измерении давления и расхода продукта перекачки. Предлагаются также системы, работающие на других физических принципах, среди которых, в частности, следует отметить систему виброакустического мониторинга на основе волоконно-оптического кабеля; волоконно-оптический датчик (кабель) для обнаружения утечек нефти и нефтепродуктов; систему оперативного дистанционного контроля утечек, основанную на измерении проводимости изоляционного покрытия трубопровода.
Акустические и параметрические системы имеют преимущества по сравнению с другими благодаря более высоким техническим характеристикам и экономическим показателям.
Похожие статьи
-
Виды диагностики трубопроводов - Диагностика газораспределительных трубопроводов
Под диагностикой понимается получение и обработка информации о состоянии технических систем в целях обнаружения их неисправностей, выявления тех...
-
Согласно ГОСТ 23829-79 акустические метода делят на две большие группы: использующие излучение и прием акустических волн (активные методы) и основанные...
-
Заключение - Диагностика газораспределительных трубопроводов
1. Результаты научных исследований показали, что трубы из полиэтилена обладают уровнем конструктивной надежности, достаточным для использования их в...
-
Введение - Диагностика газораспределительных трубопроводов
1. Протяженность газораспределительных трубопроводов более чем в три раза превышает протяженность магистральных, а протяженность промысловых...
-
Для повышения прочности труб из полимеров применяют армирование. Для их изготовления в качестве основы применяют эпоксидные и феноловые смолы, полиэфиры...
-
В связи с развитием нефтегазовой отрасли потребность в эффективных материалах для изготовления труб нефтяного и газового сортаментов резко возрастает....
-
Шурфовое диагностирование - Диагностика газораспределительных трубопроводов
По полученным результатам диагностирования без вскрытия грунта составляется акт и производится шурфовое диагностирование газопровода в базовом шурфе,...
-
Экспериментальные методы настройки регулятора - Автоматические регуляторы
Для значительного числа промышленных объектов управления отсутствуют достаточно точные математические модели, описывающие их статические и динамические...
-
Методы настройки двухсвязных систем регулирования - Автоматические регуляторы
Из общего числа систем регулирования около 15% составляют двухсвязные системы регулирования (рис.11). В таких системах даже при наличии устойчивой...
-
Технология - это лесенка, ведущая к намеченной цели. Современный изобретатель фильтрует варианты, отбрасывая то, что кажется ему неудачным. Увеличение...
-
Системы диагностики и управление точности обработки - Виды автоматизированных производств
Любое спроектированное и изготовленное технологическое оборудование и его система ПУ в процессе эксплуатации должны находиться в работоспособном...
-
Как видно, существует огромное количество методов ультразвуковой дефектоскопии, но один из наиболее распространенных методов является эхо-импульстный...
-
ДИАГНОСТИКА СТАНКОВ - Испытания станков
За последние годы в станкостроении для оценки состояния станка, его работоспособности и выявления тех причин и элементов станка, которые оказывают...
-
Необходимым требованием экономического развития страны является коренная организационно-хозяйственная реформа всех звеньев народнохозяйственного...
-
Суперфиниширование - Методы отделочной обработки поверхности
Суперфиниширование - отделочный метод обработки абразивными брусками. Рис. 7. Отделка абразивными брусками Для него характерны колебательные...
-
Полирование заготовок - Методы отделочной обработки поверхности
Полированием уменьшают шероховатость поверхности. Этим методом получают зеркальный блеск на соответствующих частях деталей, либо на деталях, применяемых...
-
Методы неразрушающего контроля, являющиеся основными при оценке качества готовой продукции, позволяют установить степень соответствия сварного соединения...
-
Подготовка образца к исследованию Для проведения физико-химических исследований пробу необходимо гомогенизировать. В данном случае нет необходимости...
-
Методы обслуживания потребителей Методы обслуживания потребителей - способ реализации потребителям продукции общественного питания. Различают два метода...
-
Нанотехнологии являются новым весьма эффективным направлением развития конструкционных материалов. Наноструктурные объемные материалы отличаются большой...
-
Абразивно-жидкостная отделка - Методы отделочной обработки поверхности
Отделка объемно-криволинейных фасонных поверхностей обычными методами вызывает большие технологические трудности. Для отделочной обработки поверхностей...
-
Классификация методов консервирования пищевых продуктов - Способы сохранения пищевых продуктов
Биоз - поддержание жизненных процессов в продуктах с использованием для этой цели иммунитета. Этот принцип применяют при хранении плодов и овощей,...
-
Методы консервирования пищевых продуктов - Способы сохранения пищевых продуктов
Все скоропортящиеся продукты во время хранения подвергаются значительным изменениям. Если по отношению к ним не применить своевременно те или иные...
-
Модель системы в надсистеме (МСН): Модель системы представляет собой графическое отражение основных элементов подсистемы, в которую входит изучаемый...
-
Характеристики методов получения заготовок Вопросы по теме: Производство заготовок литьем. Производство заготовок пластическим деформированием. Получение...
-
Методы получения аморфных металлов - Принцип получения аморфных материалов
Сверхвысокие скорости охлаждения жидкого металла для получения аморфной структуры можно реализовать различными способами. Общим в них является...
-
Фальсификация мука масло качественный Идентификация товара и ее методы Идентификация, как правило, требует многосторонних исследований как опытными...
-
Методы стандартизации При стандартизации широкое применение получили следующие методы: упрощение (симплификация); упорядочение (систематизация и...
-
Эффективность применения нераспыляемого газопоглотителя во многом зависит от структуры его активного материала. Известно, что у пористых тел истинная...
-
Для этого необходимо составить таблицу со справочными данными: Таблица 5. Справочные данные для lgKp по методу Л. П. Владимирова Реагент N LgKp СоО...
-
Технология горячеканального литья - Специальные методы литья пластмасс
Благодаря целому ряду технологических и экономических преимуществ горячеканальные системы (ГКС) получили широкое применение для литья пластиковых деталей...
-
Литье с водяным паром, Многокомпонентное литье - Специальные методы литья пластмасс
В процессе данного вида литья при каждом цикле подают перегретый водяной пар в каналы пресс-формы. В горячую пресс-форму происходит впрыскивание...
-
Задача светотехнического расчета определить потребляемую мощность источников света для обеспечения нормированной освещенности. В результате прямого...
-
Под временем перерывов понимается часть рабочего дня, в течение которой трудовой процесс не осуществляется по различным причинам. Время работы в свою...
-
Контроль качества ремонта и методы испытания - Деревообрабатывающие станки и их эксплуатация
Качество капитального ремонта оценивается по факторам, характеризующим ремонт и определяющим качество отремонтированного оборудования. К факторам,...
-
Стоимость и продолжительность монтажа могут быть значительно уменьшены при внедрении прогрессивных методов организации и производства работ. При этом...
-
Одним из наиболее распространенных и доступных критериев оценки радиопоглощающих материалов является величина коэффициента отражения при нормальном...
-
Охрана труда: монтаж и испытание трубопроводов. - Монтаж водопроводов. Сварочный пост
Все работы по монтажу трубопроводов должны производиться в строгом соответствии с проектом производства работ (ППР), технологическими картами и...
-
Пластическая деформация издревле считалась эффективным методом диспергирования структуры. Одним из них является обработка металла давлением, (а именно...
-
Введение - Методы подготовки поверхности
Современное развитие промышленного производства требует создания новых материалов, механизмов, станков и оборудования, обладающих повышенными...
Метод акустической эмиссии - Диагностика газораспределительных трубопроводов