1651
.pdfП р и л о ж е н и е 5 ИЗМЕРЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ
В РЕЖИМЕ БЕЗНУЛЕВОЙ АКУСТИЧЕСКОЙ ТЕНЗОМЕТРИИ (ГОСТ Р 52890)
Принципиальную возможность измерения напряжений в режиме безнулевой акустической тензометрии, когда по каким7либо причинам невыполнимы акустические измерения до возникновения искомых напряжений, определяют для труб конкретной спецификации на основе имеющихся баз данных или экспериментально.
В режиме безнулевой акустической тензометрии измеряют задерж7 ки импульсов упругих волн, соответствующие текущему напряжен7 ному состоянию материала. При этом выбирают базовые значения вре7 менных задержек сдвиговых и продольной волн так, чтобы число эхо7 импульсов было для них одинаковым. Если по каким7либо причинам это невозможно, в расчетных алгоритмах учитывают соответствующий коэффициент пересчета.
При отсутствии необходимых баз данных начальные значения акустических параметров, соответствующие ненапряженному состоя7 нию материала трубы, определяют экспериментально (на ненагружен7 ных частях трубы, аналогичных трубах, образцах – представителях материала трубы или непосредственно в точке измерений другими акустическими или иными способами).
Основными сведениями для принятия решения о принципиальной возможности оценки напряженного состояния материала труб в режиме безнулевой акустической тензометрии являются: технология изготовления (бесшовные, одношовные, двухшовные), класс прочности и (или) марка стали, завод7изготовитель, которые приводятся в технических документах на трубы.
Дополнительные сведения об акустических свойствах материала труб получают экспериментально. Для этого выбирают не менее пяти контрольных точек, равномерно расположенных по периметру трубы, и столько же точек по длине трубы. В этих точках определяют величины t1 (задержка импульса упругой сдвиговой волны, поляризованной в осевом направлении, при текущем уровне напряжений, мкс); t2 (за7 держка импульса упругой сдвиговой волны, поляризованной в окруж7 ном направлении, при текущем уровне напряжений, мкс); t3 (задержка им7 пульса упругой продольной волны при текущем уровне напряжений, мкс).
Желательно проводить измерения на ненагруженных частях трубопровода или аналогичных ненагруженных трубах. Допускается проводить измерения непосредственно на действующем трубопроводе при условии, что достоверно известны значения действующих напряжений в точках измерений.
261
О к о н ч а н и е п р и л . 5
Предварительная оценка принципиальной возможности измерения напряжений в режиме безнулевой акустической тензометрии основана на сравнении параметров акустической анизотропии в указанных контрольных точках. Вычисляют величины ar – разброс значений
параметра анизотропии по периметру трубы и al – разброс значений
параметра анизотропии по ее длине. Если выполняются неравенства
ar |
0,2 %; al |
0,2 %, |
(1) |
то допускается возможность измерения напряжений в режиме безнулевой акустической тензометрии, при этом ошибку определения напряжений оценивают по формулам:
– для одноосного напряженного состояния
z |
|
D |
|
a ; |
(2) |
|
|
– для двухосного напряженного состояния
|
|
z |
|
K1 |
|
d1, |
t |
|
|
K1 |
|
d2 , |
(3) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
где d , d |
|
– разброс величин d |
|
t1 |
, d |
|
|
t2 |
. |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1 |
2 |
1 |
|
t |
3 |
|
2 |
|
|
|
t |
3 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рекомендуется применять режим безнулевой акустической тензо7 метрии в том случае, если соответствующие ошибки не превышают 30 % предела текучести.
Если al >0,2 %, то ошибка определения напряжений может дости7
гать значения предела текучести материала трубопровода и превышать его. В этом случае либо принимают решение о нецелесообразности осуществления безнулевой акустической тензометрии для труб такой спецификации, либо о применении дополнительных акустических или иных способов определения собственной акустической анизотропии материала в точке измерений.
Если al <0,2 %, но ar >0,2 %, то возможность измерения напряже7
ний в режиме безнулевой акустической тензометрии обусловлена при7 вязкой начальных акустических параметров к точкам, расположенным на одинаковом расстоянии от сварного шва (для прямошовных труб), или применением дополнительных акустических или иных способов определе7 ния собственной акустической анизотропии материала в точке измерений.
В этом случае проводят измерения не менее чем на двух трубах с увеличением не менее чем в 2 раза числа точек измерений по периметру трубы.
Результаты исследования возможности измерения напряжений в режиме безнулевой акустической тензометрии оформляют в виде заключения.
262
О Г Л А В Л Е Н И Е |
|
ПРЕДИСЛОВИЕ............................................................................................................................. |
3 |
ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................... |
5 |
1. ВИДЫ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ........................................................ |
6 |
1.1. Виды и средства измерений ............................................................................................. |
6 |
1.1.1. Классификация средств измерения.................................................................... |
6 |
1.1.2. Выбор метода измерений ....................................................................................... |
8 |
1.1.3. Принципы выбора средств измерений ............................................................ |
10 |
1.2. Методы и средства измерения массы строительных материалов .................... |
12 |
1.3. Методы и средства измерения геометрических размеров .................................. |
14 |
1.3.1. Средства измерения длины ................................................................................. |
15 |
1.3.2. Средства и методы измерения углов................................................................ |
40 |
1.3.3. Измерение шероховатости поверхности......................................................... |
44 |
1.3.4. Средства контроля горизонтального |
|
и вертикального положения поверхности.................................................... |
50 |
1.3.5. Цифровые отсчетные устройства...................................................................... |
52 |
1.4. Методы и средства измерения температуры ............................................................ |
55 |
1.5. Методы и средства измерения времени ..................................................................... |
62 |
1.6. Методы и средства измерений электрических |
|
и магнитных величин ................................................................................................. |
63 |
1.6.1. Классификация электроизмерительных приборов..................................... |
66 |
1.6.2. Методы измерения тока и напряжения........................................................... |
69 |
1.6.3. Измерение магнитных величин ......................................................................... |
79 |
1.7. Измерение оптических величин ................................................................................... |
85 |
1.7.1. Измерение силы света и освещенности........................................................... |
86 |
1.7.2. Измерение светового потока............................................................................... |
88 |
1.7.3. Измерение яркости ................................................................................................ |
90 |
2. МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ........................................................ |
94 |
2.1. Классификация видов и методов неразрушающего контроля .......................... |
94 |
2.2. Метод контроля напряженно7деформированного состояния материала |
|
конструкций. Порядок выбора ................................................................................... |
96 |
2.3. Акустический метод.......................................................................................................... |
97 |
2.3.1. Акустический метод оценки физико7механических характеристик |
|
материала элементов технических систем ................................................... |
97 |
2.3.2. Акустический звуковой метод определения открытой пористости, |
|
кажущейся плотности, плотности и предела прочности |
|
при сжатии огнеупорных изделий ................................................................ |
102 |
2.3.3. Акустический метод контроля напряжений |
|
в материале трубопроводов............................................................................. |
107 |
2.4. Методы ультразвукового контроля сварных соединений ................................. |
113 |
2.5. Магнитный метод неразрушающего контроля механических свойств и |
|
микроструктуры металлопродукции...................................................................... |
124 |
2.6. Магнитопорошковый метод......................................................................................... |
125 |
2.7. Радиационные методы дефектоскопии .................................................................... |
134 |
2.7.1. Методика радиографического контроля....................................................... |
135 |
2.7.2. Электрорадиографический метод................................................................... |
144 |
263
2.7.3. Радиоскопический метод ................................................................................... |
149 |
2.7.4. Радиометрический метод ................................................................................... |
152 |
3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ.................................................................... |
153 |
3.1. Классификация испытаний.......................................................................................... |
153 |
3.2. Организация испытаний ............................................................................................... |
166 |
3.3. Виды испытаний .............................................................................................................. |
168 |
3.3.1. Факторы, воздействующие на объект............................................................ |
168 |
3.3.2. Климатические испытания................................................................................ |
171 |
3.3.3. Механические испытания материалов .......................................................... |
209 |
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ................................................................................. |
229 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................................... |
231 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................................................... |
232 |
ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................................................... |
234 |
Учебное издание
Логанина Валентина Ивановна Карпова Ольга Викторовна Демьянова Валентина Серафимовна
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ Учебное пособие
Р е д а к т о р |
В.С. Кулакова |
В е р с т к а |
Н.А. Сазонова |
________________________________
Подписано в печать 01.09.14. Формат 60 84/16. Бумага офисная «Снегурочка». Печать на ризографе. Усл.печ.л. 15,3. Уч.7изд.л. 16,5. Тираж 80 экз.
Заказ №292.
___________________________________________________
Издательство ПГУАС.
440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28.
264