Akusztikai kibocsátás a csővezetékekből

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A csővezetékek akusztikai emissziója a rugalmas rezgések fellépése és terjedése a vizsgált szerkezet deformációja során. Mennyiségileg az anyag integritásának mutatójaként működik különböző terhelések mellett. Az akusztikus emissziós vizsgálattal a szerkezeti meghibásodás kezdeti szakaszában észlelhetők a hibák. A fő diagnosztikai módszer az információ passzív gyűjtése és későbbi feldolgozása.

Általános jellemzők

Az akusztikus emissziót a koordináták észlelésére és megállapítására, a felületeken vagy falak térfogatában, hegesztett kötések és szerkezeti elemek alakváltozási forrásainak megfigyelésére használják. A diagnosztika csak stresszállapot létrejötte esetén történik. Beindítja a rezgésforrások munkáját az objektumban. Akusztikus kibocsátás akkor lép fel, ha nyomásnak, erőnek, hőmérsékleti mezőnek stb. Egy adott terhelés kiválasztását a tervezési jellemzők, a felhasználási feltételek és a vizsgálatok sajátosságai határozzák meg.

Akusztikus emissziós módszer

Azérta szerkezet megbízhatósági mutatójának meghatározásakor ellenőrzik annak paramétereit és tulajdonságait, amelyek során a sértetlensége, a használatra és az üzemeltetésre való alkalmassága nem sérülhet. A hagyományos módszerek (ultrahang, örvényáram, sugárzás és mások a gyakorlatban népszerűek) lehetővé teszik a geometriai inhomogenitások azonosítását azáltal, hogy bizonyos energiát bocsátanak ki egy tárgy szerkezetébe. Az akusztikus emisszió más megközelítést sugall. Először is, maga az anyag jelforrásként működik, nem pedig külső objektumként, mivel ez passzív ellenőrzési módszer, és nem aktív, amint azt fentebb jeleztük. Ráadásul az akusztikus emisszió nem statikus inhomogenitást, hanem egy hiba mozgását teszi lehetővé. Ennek megfelelően a fejlődő, és ezáltal a legveszélyesebb károsodások azonosítására használható. Ez a módszer lehetővé teszi a kis repedések, folyadék- vagy gázszivárgások, hibák és egyéb rezgések kialakulását és terjedését okozó folyamatok gyors észlelését.

Nüanszok

Elméleti és gyakorlati szempontból minden hiba képes saját jelet produkálni. Elég nagy távolságokat (több tíz métert) képes megtenni, amíg egy akusztikus emissziós érzékelő észleli. Ráadásul a pusztulás nem csak távolról észlelhető. A hibákat úgy is megállapítják, hogy kiszámítják a különböző területeken elhelyezett érzékelők hullámainak érkezési idejének különbségét. A repedések növekedése, delamináció, zárványtörés, súrlódás, korrózió, folyadék-/gázszivárgás példák olyan folyamatokra, amelyekérzékelhető és hatékonyan vizsgálható rezgések létrehozása.

Jellemzők

A módszer fő előnyei a hagyományos roncsolásmentes vizsgálati módszerekkel szemben:

1. Integrity. Abból áll, hogy egyetlen, a szerkezet felületére rögzített akusztikus emissziós jelátalakító segítségével a teljes szerkezetet ellenőrizni lehet. Ez a tulajdonság különösen fontos a nehezen elérhető vagy nehezen megközelíthető területek tanulmányozása során.
2. Nincs szükség a vizsgált tárgy felületének gondos előkészítésére. Ebből az következik, hogy maga az ellenőrzési folyamat, valamint annak eredményei nem függenek a szerkezet állapotától és a feldolgozás minőségétől. Ha van szigetelő burkolat, akkor azt csak azokon a területeken szabad eltávolítani, ahol a befogóberendezések fel vannak szerelve.



3. Csak fejlődő pusztulás azonosítása és regisztrálása. Ez lehetővé teszi a hibák osztályozását nem méretük vagy egyéb közvetett mutatóik (helyzet, alak, tájolás), hanem veszélyességük (a tárgy szilárdságára gyakorolt hatás mértéke) szerint.
4. Nagy teljesítmény. Ez sokszorosa a hagyományos (radiográfiás, ultrahangos, mágneses, örvényáramú stb.) szabályozási módszerek megfelelő mutatóinak.
5. Távolság. Egy tárgy szilárdságának tesztelése a kezelőtől jelentős távolságban is elvégezhető. Ez a tulajdonság lehetővé teszi a módszer alkalmazását nagy méretű, különösen veszélyes, kiterjesztett szerkezetek állapotának megfigyelésére anélkülleszerelés és a személyzet fenyegetései.

További előny a különféle műszaki folyamatok figyelemmel kísérése és a szerkezet állapotának felmérése az aktuális idő üzemmódban. Ez lehetővé teszi, hogy megakadályozza az objektum véletlen megsemmisülését. Azt is meg kell jegyezni, hogy az akusztikus emissziós módszer optimálisan ötvözi a minőségi és költségparamétereket.

Extra

Az akusztikus kibocsátással történő vezérlés hatalmas mennyiségű információt biztosít, lehetővé teszi a kritikus ipari létesítmények működési ciklusának gyors beállítását és meghosszabbítását minimális költségek mellett. Az elvégzett ellenőrzések eredményeit a véletlen károk előrejelzésére használják fel. Ez a szabályozási módszer felhasználható anyagok, szerkezetek, anyagok különféle tulajdonságainak vizsgálatára. Ma használata nélkül lehetetlen számos kritikus ipari létesítmény létrehozása, valamint megbízható működése.

Hátrányok

Az akusztikus emisszió módszerének van néhány hátránya is. A fő hátrány az ellenőrzés során kapott mutatók megfejtésének bonyolultsága. Ez a hátrány jelentősen korlátozza a módszer széles körű gyakorlati alkalmazását. A bonyolultság abból adódik, hogy az akusztikus emisszió során zajló hullámfolyamatokat a többszörösen visszavert zaj, a berendezés működéséből származó hullámok, a rakodó objektum és a környezet ún. parazita indikátorai egymásra vetítik. Védelmi rendszerek és különféle szűrők használata lehetővé teszicsak részben csökkenti a hatást. Ezen túlmenően hátránynak számít az irányításban használt berendezések egyedisége. Az iparban nem tömeggyártásban. Megakadályozza azt is, hogy a módszert a kísérleti felhasználáson túlra terjesszék.

Alkalmazási területek

Mint fentebb említettük, jelenleg az akusztikus emisszió módszerét a különböző gazdasági ágazatokban tevékenykedő vállalkozások alkalmazzák. A főbbek a következők:

1. Vegyipar, olaj- és gázipar.
2. Kohászat és csőgyártás.
3. Hő- és atomenergia-ipar.
4. Vasúti közlekedés.
5. Légiközlekedési és űrkomplexum.

A módszert széles körben alkalmazzák az emeléssel, hídszerkezetekkel, beton- és vasbeton szerkezetekkel foglalkozó vállalkozások.

Következtetés

Az akusztikus emissziós módszert ma az egyik leghatékonyabb módszernek tekintik a roncsolásmentes vizsgálatok elvégzésére, valamint az anyagok állapotának és tulajdonságainak felmérésére. A szerkezet terhelés alatti hirtelen deformációja során keletkező rugalmas hullámok azonosításán alapul. A keletkező rezgések kilépnek forrásukból, és közvetlenül az érzékelőhöz kerülnek, ahol elektromos jelekké alakulnak. Speciális eszközökkel mérik. Ezt követően megjelenik a feldolgozott információ. Ez alapjána vizsgált objektumok szerkezetének állapotának és viselkedésének utólagos értékelése.