Технические устройства, используемые на опасных производственных объектах, весь период эксплуатации подвергаются агрессивному воздействию различных факторов (температурным напряжениям, гидростатическому давлению и т. д.). Со временем в твердом материале металлических конструкций, грузоподъемных механизмов, трубопроводов, резервуаров, цистерн, сосудов, оборудования могут зарождаться дефекты.
Для достоверной диагностики технического состояния производственных объектов применяются надежные методы неразрушающего контроля (НК), среди которых способ акустической эмиссии (АЭ).
Сферы использования АЭ контроля
Метод акустической эмиссии ‒ это один из основных способов НК, используемый для обнаружения явления образования и распространения акустических волн в твердом теле, когда во внутренней структуре материала возникают быстрые необратимые изменения. Порядок приемов такой диагностики указан в ГОСТ Р 52727-2007.
Акустико-эмиссионный метод широко используется в следующих отраслях:
- нефтегазовая и химическая;
- атомная и тепловая энергетика;
- авиационная;
- металлургическая;
- строительная;
- космическая.
АЭ контроль применяется для оценки технического состояния эстакад, мостов, ж/д дорог и транспорта, железобетонных изделий, сооружений и зданий, различного промышленного оборудования и механизмов, трубопроводов, резервуаров для нефтепродуктов и т. д.
Дефекты, регистрируемые методом акустической эмиссии
АЭ относится к пассивным способам, так как источником сигнала выступает не внешний источник, а исследуемый материал. Такая диагностика выявляет опасные развивающиеся дефекты, способные быстро привести к серьезным неприятностям.
АЭ проверка помогает оценить качество сварки и выявить:
- повреждения;
- деформацию;
- разломы;
- процесс активной коррозии;
- трещины;
- расслоения;
- утечки газа, нефтепродуктов или жидкости.
Акустическая эмиссия помогает определить точное местонахождение повреждения.
Плюсы использования АЭ диагностики
Чтобы обеспечить безопасность важных объектов, предприятия отдают предпочтение акустически-эмиссионному контролю, т. к. этот способ НК имеет множество преимуществ. Такой метод позволяет:
- Дистанционно исследовать технические устройства, сооружения. Особенно актуально при оценке крупногабаритного оборудования либо протяженных трубопроводов. При удаленной проверке выводить объект из эксплуатации не нужно.
- Выявлять и регистрировать зарождающиеся повреждения, а также классифицировать их по степени критичности. Своевременное обнаружение дефектов объекта поможет избежать аварийных ситуаций.
- Все время наблюдать за техническим устройством, снимать в любое время показания. При этом применяется небольшое количество датчиков (приемников).
- Избежать подготовки перед исследованием. На результаты оценки состояние поверхности не влияет. При наличии изоляционного покрытия достаточного его удалить в местах размещения датчиков.
- Выполнять метод акустической эмиссии можно на любых материалах (дереве, пластике, стекле, металле и т. д.).
Внимание! К проведению АЭ контроля необходимо привлекать только специалистов. Ведь составленная методика должна соответствовать требованиям, которые предъявляет Ростехнадзор к методической документации по неразрушающему контролю.
Протокол по итогам диагностики АЭ
При использовании пассивного метода исследуемый объект нагружают по заданному графику с целью стимуляции излучения упругих волн. Для этого применяется специальное оборудование, обеспечивающее повышение нагрузки ‒ температуры, внешнего / внутреннего давления, веса, усилия и пр.
Справка. В графике указывается время выдержек исследуемого материала или конструкции под нагрузкой, скорость нагружения.
Режим внешнего воздействия на объект рассчитывается заранее, с учетом срока его эксплуатации, условий осуществления, диагностики толщины стенки и т. д. В ходе акустико-эмиссионного контроля обнаруженному дефекту присваивается класс опасности, выполняется оценка возможных повреждений.
По результатам АЭ диагностики подготавливается протокол о состоянии исследуемого объекта и пригодности его дальнейшего применения.
Оборудование для контроля акустической эмиссией
Для методики АЭ применяют чаще всего многоканальные системы, состоящие из нескольких элементов: кабельные линии, ЭВМ с установленным программным обеспечением, модули калибровки и настройки, блоки для обработки принятых сигналов.
Для реализации акустико-эмиссионных приборов в странах Евразийского экономического союза производителю или импортеру необходимо в обязательном порядке оформить разрешительную документацию. Поскольку указанное оборудование работает от сети, оно попадает под требования технических регламентов Таможенного союза (ТР ТС).
Подтверждают соответствие многоканальных систем для акустической эмиссии по следующим нормативным актам:
- ТР ТС 004/2011 (устанавливает критерии безопасности к низковольтным устройствам);
- ТР ТС 020/2011 (описывает требования по электромагнитной совместимости оборудования);
- ТР ТС 012/2011 (используется, если приборы предназначены для применения во взрывоопасных средах).
По перечисленным регламентам аппаратура для АЭ диагностики подлежит обязательной сертификации.
Чтобы получить разрешительную документацию, нужно предоставить образцы многоканальной системы для исследований и получения протокола испытаний.
Во время лабораторного тестирования проверяют: помехоустойчивость, наличие защиты от ударов током, надежность изоляции, устойчивость к внешним воздействиям, другие показатели.
Период действия сертификата соответствия на приборы для акустически-эмиссионного контроля составляет не более 5 лет.
Разработка технической документации на оборудование для АЭ
Изготовителю для выпуска в обращение многоканальных систем требуется подготовить технические условия (ТУ), описывающие этапы производства, правила приемки, маркировки и транспортировки.
Кроме этого, нужно разработать:
- руководство по применению;
- паспорт изделия;
- обоснование безопасности.
В указанных документах содержится информация о характеристиках оборудования, рекомендации по его безопасному применению и ремонту, меры предосторожности, прочее.
Как пройти акустико-эмиссионный контроль
АЭ проверка материала или конструкции выполняется специалистами следующим образом:
- анализ технической документации на исследуемый объект;
- согласование с заявителем процедуры диагностики акустической эмиссии;
- выбор места размещения приемников, их установка;
- подготовка акустико-эмиссионного оборудования.
Помимо этой методики, для выявления дефектов могут использовать и другой контроль, например, рентгеновский, ультразвуковой и визуально-измерительный.
Для получения содействия в оформлении сертификата соответствия на многоканальную систему для АЭ предпринимателю нужно обратиться в центр сертификации с заявкой, документами и передать образцы для лабораторной экспертизы.
