ЭОТб-11-2 / 4.2. Метод акустической эмиссии / 4.2. Чэнь,Гао

метод акустической эмиссии

Акустическая эмиссия (АЭ)—явление излучения упругих волн, вызванных деформацией напряженного материала (внутренней локальной динамической перестройкой его структуры ).

Метод акустической эмиссии заключается в обнаружении, регистрации и анализе упругих колебаний, возникающих при развитии дефектов (трещины, микротрещины, расслоения, коррозия), трении, утечки жидкости или газа через сквозные дефекты.

Примеры， тем как начать ломаться, нагружённая ветка дерева издаёт специфический скрип, при этом наблюдается скачкообразный импульс АЭ-сигнала; Затем, если на ветку продолжает действовать достаточная нагрузка, происходит постепенная поломка, а при этом можно слышать звук от пачки импульсов АЭ.

АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ:

Применение метода АЭ при оценке технического состояния опасных производственных объектов позволяет контролировать объект в полном объеме, включая труднодоступные и недоступные участки (подземные трубопроводы, объекты в изоляции, резервуары, колонное и емкостное оборудование).

2. Акустико-эмиссионный контроль позволяет выявлять повреждения объекта задолго до наступления предельного состояния, а значит, дает возможность планирования ремонтных мероприятий и принятия превентивных мер по недопущению аварийной ситуации.

3. В отличие от сканирующих методов НК, метод акустической эмиссии не требует тщательной подготовки поверхности объекта контроля. Следовательно, выполнение контроля и его результаты не зависят от состояния поверхности и качества ее обработки.

4. Сокращение времени простоя оборудования за счет возможности проведения АЭ контроля без демонтажа оборудования и без вывода его из эксплуатации, соответственно снижаются затраты на проведение технического диагностирования.

Характерные особенности метода акустической эмиссии

Интегральность метода, которая заключается в том, что, используя один или несколько датчиков, установленных неподвижно на поверхности объекта, можно проконтролировать весь объект целиком (100% контроль). Это свойство метода особенно полезно при исследовании труднодоступных (не доступных) поверхностей контролируемого объекта.

Дистанционность метода – возможность проведения контроля при значительном удалении оператора от исследуемого объекта. Данная особенность метода позволяет эффективно использовать его для контроля (мониторинга) ответственных крупногабаритных конструкций, протяженных или особо опасных объектов без вывода их из эксплуатации и вреда для персонала.

Возможность отслеживания различных технологических процессов и оценка технического состояния объекта в режиме реального времени, что позволяет предотвратить аварийное разрушение контролируемого объекта.

Максимальное соотношение эффективность-стоимость.

Основные области применения АЭ контроля:

Нефтегазовая и химическая промышленность;

Трубопрокатные и металлургические предприятия;

Тепловая и атомная энергетика;

Железнодорожный транспорт;

Подъемные сооружения;

Мостовые конструкции;

Авиационно-космическая техника;

Бетонные и железобетонные сооружения.

Среди разнообразных акустических методов можно выделить следующие:

топографический метод, который основан на возбуждении в исследуемом изделии мощных изгибных колебаний заданной или меняющейся частоты с одновременной визуализацией картины колебаний контролируемой поверхности путем нанесения на нее тонкодисперсного порошка;

импульный эхо-метод, основанный на посылке коротких ультразвуковых импульсов и отражении их от поверхности дефекта;

теневой метод, связанный с появлением области “звуковой тени” за дефектом, поперечные размеры которого превышают длину упругой волны;

резонансный метод, в основе реализации которого положено явление возникновения в исследуемом материале стоячих продольных или сдвиговых волн;

импедансный метод, основанный на установлении зависимости силы реакции изделия на контактирующий с ним колеблющийся стержень (преобразователь);

метод акустической эмиссии, основанный на регистрации упругих волн ультразвукового диапазона, скачкообразно появляющихся при перестройке структуры материала, возникновении трещин, аллотропических превращении в кристаллической решетке;

электромагнитно-акустический метод, основанный на возбуждении ультразвуковых колебаний в результате взаимодействия переменного и постоянного магнитных полей с металлом или ферромагнетиком.