Akustiske emissioner fra rørledninger

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Akustisk emission af rørledninger er forekomsten og udbredelsen af elastiske vibrationer i processen med deformation af den undersøgte struktur. Kvantitativt fungerer det som en indikator for materialets integritet under forskellige belastninger. Akustisk emissionsprøvning kan bruges til at opdage defekter i den indledende fase af strukturelle fejl. Den vigtigste diagnostiske metode er den passive indsamling af information og den efterfølgende behandling.

Generelle karakteristika

Akustisk emission bruges til at detektere og etablere koordinater, overvåge deformationskilder på overflader eller i volumen af vægge, svejste samlinger og strukturelle elementer. Diagnostik udføres kun, når der skabes en stresstilstand. Det igangsætter arbejdet med vibrationskilder i objektet. Akustisk emission opstår, når den udsættes for tryk, kraft, temperaturfelt og så videre. Valget af en specifik belastning bestemmes af designegenskaberne, betingelserne, hvorunder den bruges, og testenes specifikationer.

Akustisk emissionsmetode

Forbestemmer strukturens pålidelighedsindeks, kontrolleres dens parametre og egenskaber, hvor dens integritet og egnethed til brug og drift ikke bør krænkes. Traditionelle metoder (ultralyd, hvirvelstrøm, stråling og andre populære i praksis) gør det muligt at identificere geometriske inhomogeniteter ved at udsende en bestemt energi ind i strukturen af et objekt. Akustisk emission antyder en anden tilgang. Først og fremmest fungerer selve materialet som en signalkilde og ikke et eksternt objekt, da dette er en passiv metode til verifikation og ikke aktiv, som angivet ovenfor. Derudover gør akustisk emission det muligt at detektere ikke statiske inhomogeniteter, men bevægelsen af en defekt. Derfor kan den bruges til at identificere udviklende og dermed de farligste skader. Denne metode giver dig mulighed for hurtigt at opdage væksten af små revner, væske- eller gaslækager, fejl og andre processer, der forårsager forekomst og udbredelse af vibrationer.

Nuancer

I teoretisk og praktisk henseende er enhver defekt i stand til at producere sit eget signal. Den kan tilbagelægge ret store afstande (flere snesevis af meter), indtil den registreres af en akustisk emissionssensor. Desuden kan ødelæggelse opdages ikke kun på afstand. Defekter etableres også ved at beregne forskellen i tidspunktet for ankomst af bølger til fangsensorerne placeret i forskellige områder. Revnevækst, delaminering, inklusionsbrud, friktion, korrosion, væske/gaslækage er eksempler på processer, derproducerer vibrationer, der kan detekteres og undersøges effektivt.

Funktioner

De vigtigste fordele ved metoden i forhold til traditionelle metoder til ikke-destruktiv testning er:

1. Integritet. Det består i, at det ved hjælp af en akustisk emissionstransducer, fast monteret på overfladen af strukturen, er muligt at kontrollere hele strukturen. Denne ejendom er især relevant, når man studerer svært tilgængelige eller utilgængelige områder.
2. Intet behov for omhyggelig forberedelse af overfladen af det undersøgte objekt. Det følger heraf, at selve kontrolprocessen, såvel som dens resultater, ikke vil afhænge af strukturens tilstand og kvaliteten af dens behandling. Hvis der er et isolerende dæksel, bør det kun fjernes i de områder, hvor fanganordningerne er installeret.



3. Identifikation og registrering af kun udviklende ødelæggelse. Dette gør det muligt at klassificere defekter ikke efter deres størrelse eller andre indirekte indikatorer (position, form, orientering), men efter niveauet af deres fare (grad af indflydelse på genstandens styrke).
4. Høj ydeevne. Det er mange gange højere end de tilsvarende indikatorer for traditionelle (radiografiske, ultralyds, magnetiske, hvirvelstrøm osv.) metoder til kontrol.
5. Afstand. Test af en genstands styrke kan udføres i betydelig afstand fra operatøren. Denne funktion gør det muligt at anvende metoden til at overvåge tilstanden af store, særligt farlige, udvidede strukturer udennedlukning og trusler mod personale.

En anden fordel er muligheden for at overvåge forskellige tekniske processer og vurdere strukturens tilstand i den aktuelle tidstilstand. Dette giver dig mulighed for at forhindre utilsigtet ødelæggelse af objektet. Det skal også bemærkes, at den akustiske emissionsmetode kombinerer kvalitets- og omkostningsparametre optim alt.

Ekstra

Kontrol ved hjælp af akustisk emission giver en enorm mængde information, giver dig mulighed for hurtigt at justere og udvide driftscyklussen for kritiske industrielle installationer med minimale omkostninger. Resultaterne af de udførte kontroller bruges til at forudsige utilsigtet skade. Denne kontrolmetode kan bruges til at studere forskellige egenskaber af materialer, strukturer, stoffer. I dag, uden dets brug, er det umuligt at skabe, samt pålidelig drift af mange kritiske industrielle faciliteter.

Ulemper

Metoden til akustisk emission har også nogle ulemper. Den største ulempe er kompleksiteten ved at dechifrere de indikatorer, der er opnået under verifikationen. Denne ulempe begrænser markant den brede anvendelse af metoden i praksis. Kompleksiteten skyldes det faktum, at bølgeprocesserne under akustisk emission overlejres af de såkaldte parasitindikatorer for multipliceret reflekteret støj, bølger fra driften af udstyret, lastobjektet og miljøet. Brugen af beskyttelsessystemer og forskellige filtre tillader detkun delvist reducere påvirkningen. Derudover betragtes det unikke ved det udstyr, der anvendes i kontrollen, som en ulempe. I industrien er det ikke masseproduceret. Det forhindrer også metoden i at blive udvidet ud over eksperimentel brug.

Anvendelsesområder

Som nævnt ovenfor bruges metoden til akustisk emission i øjeblikket af forskellige virksomheder, der er engageret i forskellige økonomiske sektorer. De vigtigste inkluderer:

1. Kemisk industri og olie- og gasindustri.
2. Metallurgi og rørproduktion.
3. Termisk og atomkraftindustri.
4. Jennbanetransport.
5. Luft- og rumkompleks.

Metoden er meget brugt af virksomheder, der arbejder med løft, brokonstruktioner, beton- og armerede betonkonstruktioner.

Konklusion

Den akustiske emissionsmetode betragtes i dag som en af de mest effektive måder at udføre ikke-destruktiv testning og vurdere materialers tilstand og egenskaber. Den er baseret på identifikation af elastiske bølger, der genereres, når der opstår en pludselig deformation af en struktur under belastning. De resulterende oscillationer afgår fra deres kilde og sendes direkte til sensoren, hvor de omdannes til elektriske signaler. De måles med specielle enheder. Derefter vises de behandlede oplysninger. Baseret på det,efterfølgende vurdering af tilstanden og adfærden af strukturen af de undersøgte objekter.