Акустические методы неразрушающего контроля

метки: Контроль, Акустико, Эмиссионный, Неразрушающий, Излом, Уменьшение, Нефтепровод, Эмиссия

Акустические методы неразрушающего контроля

Акустические волны в зависимости от частоты колебаний делятся на несколько диапазонов: инфразвуковые волны с частотами колебаний ниже 16 Гц, звуковые волны с частотами от 16 до 20000 Гц, ультразвуковые волны с частотами от 20000 до 10 ⁹ Гц и гиперзвуковые волны с частотами выше 10⁹ Гц.

Акустический метод

В общем случае этот метод включает контроль энергетических характеристик колебаний, дающих представление о состоянии диагностируемого объекта и изменении амплитуд вибрации в широком диапазоне частот, и позволяет уточнить место и характер возникающего нарушения.

В соответствии с ГОСТ 23829-85 акустические методы НК подразделяют на две большие группы: активные и пассивные методы (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4- Классификация акустических методов контроля

Активные

Активные

отражения

1.Вибрационный метод контроля

Основы измерения вибрации. Вибрация — это механические колебания тела. Самый простой вид вибрации — это колебание или повторяющееся движение объекта около положения равновесия. Этот тип вибрации называется общей вибрацией, потому что тело перемещается как единое целое и все его части имеют одинаковую по величине и направлению скорость.

Колебательное движение твердого тела может быть полностью описано в виде комбинации шести простейших типов движения: поступательного в трех взаимно перпендикулярных направлениях ( х, у, z в декартовых координатах) и вращательного относительно трех взаимно перпендикулярных осей (Ох, Оу, Оz ).

Любое сложное перемещение тела можно разложить на эти шесть составляющих. Поэтому о таких телах говорят, что они имеют шесть степеней свободы.

Вибрация тела вызывается силами возбуждения. Эти силы могут быть приложены к объекту извне или возникать внутри него самого. Вибрация конкретного объекта полностью определяется силой возбуждения, ее направлением и частотой. Именно по этой причине вибрационный анализ позволяет выявить силы возбуждения при работе машины. Эти силы зависят от состояния машины, и знание их характеристик и законов взаимодействия позволяет диагностировать дефекты последней.

Измерения амплитуды вибрации., Максимальная Амплитуда (Пик), Размах (Пик-Пик), Среднеквадратическое значение амплитуды (СКЗ)

СКЗ является важной характеристикой амплитуды вибрации. Для ее расчета необходимо возвести в квадрат мгновенные значения амплитуды колебаний и усреднить получившиеся величины по времени. Для получения правильного значения, интервал усреднения должен быть не меньше одного периода колебания. После этого извлекается квадратный корень и получается СКЗ.

БЖД. по бжд Влияние вибрации на организм человека. Вибрационная ...

... воздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральной нервной системы: появляются головокружения, шум в ушах, ухудшение памяти, нарушение координации движений, вестибулярные расстройства, похудение. Основные параметры вибрации: частота и амплитуда колебаний. ... Действие вибрации на организм человека (вибрационная болезнь). При работе в условиях вибраций производительность ...

Нелинейности роторных машин.

По мере того, как машина изнашивается, увеличиваются ее зазоры, появляются трещины и разболтанность и т.д., ее отклик будет все больше отклоняться от линейного закона, и в результате характер измеряемой вибрации может стать совершенно отличным от характера возбуждающих сил.

2.Метод акустической эмиссии

Термины и определения., Чувствительный элемент преобразователя акустической эмиссии -, Техническое состояние -, Сигнал акустической эмиссии

Шум — непрерывный сигнал, не связанный с наличием дефектов в объекте и мешающий обнаружению сигналов акустической эмиссии и измерению их параметров.

Помеха — импульсный сигнал, имеющий акустическую или электромагнитную природу происхождения, не связанный с наличием дефектов в объекте.

Испытания -, Порог аппаратуры акустической эмиссии -, Предельная чувствительность аппаратуры акустической эмиссии -, Рабочее давление -, Пробное давление -, Испытательное давление —

1 — преобразователь АЭ (приемник); 2 — блок усиления; 3 — блок фильтрации; 4 — центральный блок сбора и обработки информации на базе индустриального компьютера; 5 — объект контроля; 6 — источник АЭ; t

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kontrolnaya/akustiko-emissionnyiy-metod-nerazrushayuschego-kontrolya/

₁ — время прихода сигнала на первый приемник; t ₂ — время прихода сигнала на второй приемник

Рисунок 2.2 — Схема АЭ контроля на трубопроводе

АЭ при многократном нагружении

На рисунке 2.3 показан рост числа N импульсов АЭ от числа и циклов нагружения при малоцикловых испытаниях образца с надрезом. Участок АВ соответствует первому циклу, суммарный счет импульсов здесь быстро растет. В окрестностях точки В рост замедляется в 10-100 раз, а на участке ВС суммарный счет остается практически постоянным.

Рисунок 2.3 — Эффект Кайзера

В этом проявляется эффект Кайзера. В процессе циклических нагрузок происходит медленное накопление повреждений в металле образца, после чего эффект Кайзера перестает действовать и пред моментом появления видимой трещины происходит ускоренный рост N (участок CD), и далее медленное увеличение с ростом трещины (DE).

При достижении определенного размера трещины происходит разрушение, сопровождающееся ростом N (EF) .

3.Техническая диагностика объектов транспортировки и хранения нефти и газа (ТХНГ)

Главными задачами технической диагностики являются предупреждение, поиск и локализация аварийных состояний технических систем.

Для определения технического состояния объектов с учетом временного фактора обычно рассматриваются три типа задач:

• определение состояния, в котором находится объект в настоящее время;
• предсказание состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени;
• определение состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом.

В соответствии с классификацией функциональная структура технического диагностирования магистрального трубопровода охватывает стадии его строительства и эксплуатации по всем временным формам диагнозов.

Акустические методы исследования скважин

... ультразвукового и звукового диапазона, прошедших через горные породы. Зонды АК приведены на рисунках 1,2. Рисунок 1. Зонды акустического ... (и приём) упругих импульсов в сторону стенки скважины достигается отражением сигналов от отражателя, расположенного на ... или многофазным неподвижным и движущимся флюидом; обсадная труба; затрубное пространство, заполненное цементом либо жидкостью; породы, слагающие ...

Дефекты магистрального и технологического оборудования трубопроводов

Любая трубопроводная конструкция, формируемая в реальных условиях, неизбежно претерпевает изменения, связанные с накоплением дефектов, что приводит к снижению ее надежности. Главная причина дефекта — отклонение рабочего параметра от нормативного значения задаваемого, как правило, обоснованным допуском. Поскольку дефект, не выявленный при строительстве, является потенциальным очагом отказа, а вероятность отказа зависит от размера дефекта, условий его изменения при эксплуатации.

Обобщенная схема классификации дефектов объектов трубопроводного транспорта приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 — Классификация дефектов

Дефект магистрального и технологического нефтепровода — это отклонение геометрического параметра стенки трубы, сварного шва, показателя качества материала трубы, не соответствующее требованиям действующих нормативных документов и возникающее при изготовлении трубы, строительстве или эксплуатации нефтепровода, а также недопустимые конструктивные элементы и соединительные детали, установленные на магистральные и технологические нефтепроводы и обнаруживаемые внутритрубной диагностикой, визуальным или приборным контролем или по результатам анализа исполнительной документации объекта.

Дефекты геометрии трубы — это дефекты, связанные с изменением ее формы. К ним относятся:

• вмятина — локальное уменьшение проходного сечения трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит излома оси нефтепровода;
• гофра — чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения нефтепровода;
• овальность — дефект геометрии, при котором сечение трубы имеет отклонение от круглости, а наибольший и наименьший диаметры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях.

Дефекты стенки трубы, к ним относятся:

• потеря металла — изменение номинальной толщины стенки трубы, характеризующееся локальным утонением в результате механического или коррозионного повреждения или обусловленное технологией изготовления;
• риска (царапина, задир) — потеря металла стенки трубы, происшедшая в результате взаимодействия стенки трубы с твердым телом при взаимном перемещении;
• расслоение — несплошность металла стенки трубы;
• расслоение с выходом на поверхность (закат, плена прокатная) — расслоение, выходящее на внешнюю или внутреннюю поверхность трубы;
• расслоение в околошовной зоне — расслоение, примыкающее к сварному
• шву;
• трещина — дефект в виде узкого разрыва металла стенки труб;

— эрозионное разрушение внутренней поверхности трубопровода — повреждения внутренней поверхности стенки трубопровода: представляет собой последовательное разрушение поверхностного слоя стенки под влиянием механического или электромеханического воздействия взвешенных в движущемся потоке твердых частиц, а также частиц жидкости. При преобладании твердых частиц наблюдается механическая эрозия.

Трубопроводная арматура-типы, классификация, характерны. Трубопроводная ...

... рабочего узла арматуры (вентиль, задвижка, затвор). 1. Типы трубопроводной арматуры Трубопроводной арматурой называются устройства, ... двух участков трубопровода путем перекрытия проходного отверстия в проточной части ... промежуточном положении, тарелки частично перекрывают сечение седла, нижние области уплотнительных ... для соединения с фланцами труб., Преимущества вентилей: Недостатком вентилей Вентили ...

4.Тесты

акустический контроль неразрушающий дефект

1. Дефектом называется:

• Повреждение трубопровода, выявленное при визуальном осмотре;
• Каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям;
• Повреждение трубопровода, выявленное с помощью прибора;
• Отклонение положения трубопровода от проектного положения.

2. Дефект относится к проектным:

• Непровар в сварном шве;
• Не соответствие норм реальным условиям;
• Старение трубопровода;
• Коррозия трубопровода.

3. Дефект относится к эксплуатационным:

• Ошибка проекта
• Непровар в сварном шве;
• Не соответствие норм реальным условиям;
• Нарушение режимов эксплуатации трубопровода.

4. Вмятиной называется:

• Дефект геометрии, при котором сечение трубы имеет отклонение от круглости, а наибольший и наименьший диаметры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях;
• Локальное уменьшение проходного сечения трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит излома оси нефтепровода;
• Чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения нефтепровода;
• Несплошность металла стенки трубы.

5. Гофрой называется:

• Дефект геометрии, при котором сечение трубы имеет отклонение от круглости, а наибольший и наименьший диаметры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях;
• Локальное уменьшение проходного сечения трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит излома оси нефтепровода;
• Чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения нефтепровода;
• Несплошность металла стенки трубы.

6. Овальностью называется:

• Дефект геометрии, при котором сечение трубы имеет отклонение от круглости, а наибольший и наименьший диаметры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях;
• Локальное уменьшение проходного сечения трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит излома оси нефтепровода;
• Чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения нефтепровода;
• Несплошность металла стенки трубы.

7. Расслоением называется:

• Дефект геометрии, при котором сечение трубы имеет отклонение от круглости, а наибольший и наименьший диаметры находятся во взаимно перпендикулярных направлениях;
• Локальное уменьшение проходного сечения трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит излома оси нефтепровода;
• Чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения нефтепровода;
• Несплошность металла стенки трубы.

8. Трещиной называется:

• Локальное уменьшение проходного сечения трубы в результате механического воздействия, при котором не происходит излома оси нефтепровода;
• Чередующиеся поперечные выпуклости и вогнутости стенки трубы, приводящие к излому оси и уменьшению проходного сечения нефтепровода;
• Дефект в виде узкого разрыва металла стенки труб ;

• Несплошность металла стенки трубы.

9. Акустико-эмиссионный методом контроля называется:

• Вид неразрушающего контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом;
• Метод неразрушающего контроля, основанный на выделении и анализе параметров сигналов акустической эмиссии ;

• Вид неразрушающего контроля, основанный на анализе взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в контролируемом объекте;
• Метод неразрушающего контроля, основанный на генерации ионизирующего излучения веществом контролируемого объекта без активации его в процессе контроля.