Page 71 - 07

На основі співвідношень (20) і (21)
побудували (рис. 3) залежність a(t) рос-
ту тріщини розшарування на поверхні
сплавлення захисного покриву і основ-
ного матеріалу корпусу реактора гідро-
крекінгу нафти. Виявили, що надвисокі
концентрації водню, що утворюються в
стінці реактора за його швидкісного
охолодження, можуть викликати руйну-
вання матеріалу без додаткових силових
навантажень.
Діагностика поширення тріщини
розшарування з допомогою сигналів
акустичної емісії. Водневі тріщини, як Рис. 3. Залежність a(t) кінетики росту
правило, зароджуються і поширюються тріщини розшарування
в середині об’єму матеріалу, через що в стінці корпусу реактора.
візуальна діагностика неможлива. Тому
Fig. 3. Dependence a(t) of the kinetics
для цього спробували використати різні of separation crack growth
методи неруйнівного контролю. Най- in the reactor wall.
ефективнішим виявився метод акустич-
ної емісії [10–14]. Побудуємо розрахункову модель для визначення кінетики
поширення таких тріщин через параметри сигналів акустичної емісії (САЕ), які
вимірюють безпосередньо на поверхні досліджуваного елемента. Суть моделі ось
у чому.
Як відомо [10–14], площу S новоутворених дефектів (площа підростання
тріщини) можна визначити через суму амплітуд A сигналів АЕ:
i
n
S = b ∑ A . (22)
i
i= 1
Тут b – акустико-емісійна константа матеріалу, яку визначають із експерименту
[14]; n – кількість подій сигналів САЕ, зареєстрованих під час поширення тріщини.
Як відомо [2], стрибки підростання воднево-механічної тріщини вздовж її
контуру для мікроізотропного матеріалу можна вважати наближено однаковими
за різних інкубаційних періодів їх підготовки. Тому площі s мікроруйнування,
i
які генерує кожна подія САЕ, будуть у середньому однакові (тут їх приймаємо як
мікрокруги; див. рис. 4; s i » const = s a).
Отже, можна записати, що
n
A » const = A , ( )S t = s n ( )t = b ∑ A i » A nb ( )t . (23)
i
a
a
a
i= 1
Тут n(t) – функція, що визначає кількість подій САЕ за час t. Для розглядуваного
випадку формулу (23) можна подати ще так:
S ( )t = m Ab + A nb ( )t , (24)
A a
де m – кількість дискретних подій САЕ з амплітудами A > A , що відповідає
A a
зародженню водневої тріщини [2].
На основі формул (20) і (24) запишемо співвідношення
2
2
2
A nb
a
S = p 0 2 = m Ab A , S D ( )t = Fp ( )t = a ( ),t S ( )t a=p F+ ( )tp. (25)
0
0

77