Page 39 - Zmist-n4-2015

рами сигналів пружних хвиль на основі методу акустичної емісії (АЕ), який доб-
ре зарекомендував себе під час локації та визначення розмірів тріщиноподібних
дефектів у металевих матеріалах [1–3, 12].
Метод магнето-акустичної емісії для оцінки водневої пошкодженості фе-
ромагнетного матеріалу. Вплив наводнювання під час експлуатації нафтогазо-
вої труби на її залишкову довговічність проявляється у зниженні характеристик
тріщиностійкості матеріалу трубопроводу та залежить від концентрації C H водню
у його стінці. Тому необхідно розробити ефективну неруйнівну методику оціню-
вання зміни характеристик тріщиностійкості експлуатованого матеріалу внаслі-
док його локальної водневої пошкодженості. На підставі розроблених апаратур-
них засобів та результатів експериментальних і теоретичних досліджень [13] роз-
роблено методику магнето-акустичної емісії (МАЕ) для оцінювання водневої по-
шкодженості феромагнетних матеріалів елементів конструкцій. Вона ґрунтується на
явищі магнетопружної акустичної емісії і полягає у реєстрації та аналізі пружних
хвиль АЕ, спричинених ефектом Баркгаузена [13]. МАЕ виникає у результаті
магнетострикційних деформацій у локальних областях феромагнетика та рапто-
вих змін положення доменних стінок під впливом квазістатичного зовнішнього
магнетного поля. Детальніше спосіб оцінки наводнення феромагнетних сплавів
методом МАЕ описано раніше [14, 15].
До характерних особливостей методики МАЕ, які визначають її переваги,
належать: можливість здійснювати контроль феромагнетних матеріалів без при-
кладання зовнішнього механічного навантаження, тиску, температурного поля
тощо (пружні механічні напруження у феромагнетному матеріалі створює зов-
–14
–12
нішнє магнетне поле); чутливість до реєстрації переміщень (10 ...10 m), спри-
чинених рухом доменних стінок за ефекту Баркгаузена, і можливість отримати
необхідні дані для їх розрахунку за дії на феромагнетик зовнішнього магнетного
поля; чутливість до зміни структури феромагнетика; можливість виявляти сту-
пінь водневого деградування феромагнетних матеріалів і конструкцій; простота у
застосуванні за виробничих умов.
Недоліком методу є труднощі (у деяких випадках) виділення сигналів МАЕ
на фоні завад. Це пояснюється тим, що сигнали МАЕ характеризують стохас-
тичний імпульсний процес.
Методику рекомендується використовувати під час діагностування феромаг-
нетних матеріалів і елементів конструкцій, для яких недопустиме додаткове зов-
нішнє навантаження під час їх експлуатації. У разі виявлення на об’єкті контро-
лю ділянок, де параметри сигналів МАЕ істотно відрізняються, їх додатково обсте-
жують одним із методів неруйнівного контролю (ультразвуковим, радіаційним,
магнетним, проникаючими речовинами тощо), передбаченим нормативно-техніч-
ними документами. Якщо у результаті цього в об’єкті виявлено той чи інший де-
фект, то метод МАЕ можна використовувати для моніторингу його розвитку.
На основі розроблених раніше [1, 16] АЕ методик для визначення характе-
ристик тріщиностійкості металевого матеріалу будують криві їх залежності від
наводнювання металу. Маючи встановлені в лабораторних умовах такі залежнос-
ті, можна оцінити ступінь пониження характеристики тріщиностійкості матеріа-
лу об’єкта контролю під час його діагностування методом МАЕ.
Аналіз результатів розрахунку залишкової довговічності елемента наф-
топроводу помпувальної станції. Щоб виявити зародження чи розвиток тріщи-
ноподібних дефектів у стінці трубопроводу, використовували відомі методи ло-
кації джерел АЕ [1, 3]. При цьому коефіцієнт п’єзочутливості первинного пере-
9
творювача АЕ (ПАЕ) становив h = 1,6×10 V/m. Внаслідок АЕ контролю зареєст-
рували 3 події з амплітудами на виході ПАЕ – 3; 3,8; 5 mV. Відстань від джерела
АЕ до ПАЕ – 2,8 m.

38