ОЦЕНКА УРОВНЯ ДЕГРАДАЦИИ СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ МЕТОДОМ
По мере увеличения срока эксплуатации металлических конструкций происходит деградация некоторых важных свойств материалов. Сложная экономическая обстановка в стране поставила проблему продления срока эксплуатации оборудования действующих высокорисковых объектов (энергетика, трубопроводный трaнcпорт, нефтегазохимия и др.), отработавшего проектный срок. В действующих нормативно-технических документах при расчете остаточного ресурса оборудования не учитывается уровень деградации материалов и конструкций в процессе эксплуатации, что существенно снижает достоверность прогноза. Обеспечение безопасной эксплуатации оборудования возможно только на основе получения и анализа объективных инструментальных данных о фактическом состоянии материалов и конструкций.
Механические и электрофизические свойства материалов «закладываются» на уровне структуры и взаимосвязаны. Все изменения в структуре материала в процессе деформирования-разрушения, зарождение и развитие микроповреждений отражаются в соответствующих изменениях электрофизических параметров. Макроповреждения структуры материала - развитые дефекты типа нарушения сплошности материала, также вызывают изменение электрофизических параметров материала. Изменения электрофизических параметров материала могут быть измерены электромагнитными методами и использованы для оценки текущего технического состояния и ресурса оборудования. Механическим критериям предельных нагрузок и деформаций оборудования соответствуют электрофизические критерии предельного состояния, значения которых могут быть определены при доведении модели или натурного образца до предельного состояния.
Электромагнитное устройство диагностики содержит преобразователь, состоящий из обмотки возбуждения и измерительной обмотки [1]. Обмотка возбуждения генерирует переменное электромагнитное поле, которое взаимодействует с электропроводящим объектом контроля. Результирующее электромагнитное поле наводит переменную ЭДС в измерительной обмотке. Параметры этой ЭДС хаpaктеризуют электрофизические свойства материала объекта контроля, а через них и механические свойства материала. Таким образом, в системе электромагнитный преобразователь - объект контроля параметры электрических сигналов обмоток связаны через электрофизические и геометрические параметры объекта контроля. Эта связь в операторной форме может быть записана как
W(p) = y(p)/x(p), (1)
где W(p) называется передаточной функцией объекта контроля;
y(p) - преобразованный по Лапласу сигнал в измерительной обмотке;
x(p) - преобразованный по Лапласу сигнал в обмотке возбуждения.
Величина W(p) зависит только от параметров объекта, поэтому она полностью определяет ее электрофизические и геометрические параметры. Зная передаточную функцию, можно найти переходный процесс y(t) (изменение во времени сигнала в измерительной обмотке) при любом заданном воздействии и определенных начальных условиях. И наоборот, анализируя кривую переходного процесса можно получить численное выражение передаточной функции. Сопоставление текущей передаточной функции с передаточной функцией объекта в исходном состоянии позволяет оценить уровень деградации его свойств в процессе эксплуатации.
Метод, основанный на анализе передаточной функции, позволяет оценить степень усталостного повреждения путем определения изменения ферритной фазы в аустенитной стали в процессе пластической деформации. Изменение количества ферритной фазы в аустенитных метастабильных материалах обусловлено трaнcформацией кристаллической гамма-решетки аустенита в альфа- и дельта-феррит под действием циклической нагрузки. Происходящие на микроуровне изменения структуры материала носят аддитивный хаpaктер в течение эксплуатации и в результате становятся инициаторами макроразрушения элемента при его нагружении. Моделируя данный процесс локальным нагружением материала вдавливанием шарового индентора, по скорости прироста ферритной фазы в зависимости от величины нагрузки в процессе деформирования можно оценить накопленную усталость элемента в данном месте. Принцип измерения ферритной фазы основан на различии магнитных свойств парамагнитного аустенита и ферромагнитного феррита. Для измерения ферритной фазы при вдавливании используется электромагнитный преобразователь, совмещенный в одном блоке с инденторным узлом [2].
Литература
- Пат. 2204131 RU, МКИ 7 G 01N 27/90. Электромагнитный преобразователь / И.Р. Кузеев., М.Г. Баширов, Н.М. Захаров, Г.И. Евдокимов, Э.М. Баширова // О. И. П. М. - 2003. - № 13.
- Абагян А.А., Бакиров М.Б., Камышников О.Г. и др. Опыт продления срока службы энергоблоков с РУ ВВЭР-440 первого поколения / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2003. - № 10. - С. 49 - 56.
Статья в формате PDF 276 KB...
19 04 2024 21:20:44
Статья в формате PDF 153 KB...
18 04 2024 23:52:23
Статья в формате PDF 118 KB...
17 04 2024 19:33:50
Статья в формате PDF 345 KB...
16 04 2024 10:11:47
Статья в формате PDF 133 KB...
15 04 2024 1:59:40
Статья в формате PDF 111 KB...
14 04 2024 8:41:12
13 04 2024 20:54:56
Статья в формате PDF 263 KB...
11 04 2024 8:49:15
Статья в формате PDF 114 KB...
10 04 2024 18:36:42
Статья в формате PDF 133 KB...
09 04 2024 2:53:12
Статья в формате PDF 106 KB...
08 04 2024 8:55:59
Статья в формате PDF 128 KB...
07 04 2024 11:50:18
Проведены исследования наземных экосистем: почва, растительность, население млекопитающих, в зоне воздействия двух типичных алмaзoдобывающих предприятий, расположенных в среднетаежной и северотаежной подзонах. По интенсивности воздействия территория дифференцируется на микро, мезо и макроантропогенные участки. Показано, что любые уровни воздействия приводят к трaнcформациям окружающей среды. Наиболее глубокие трaнcформации выявлены на макроантропогенных участках, восстановление природной среды на таких участках в обозримое время невозможно. ...
06 04 2024 22:21:58
Статья в формате PDF 109 KB...
05 04 2024 0:30:29
Статья в формате PDF 120 KB...
04 04 2024 15:11:51
Статья в формате PDF 447 KB...
03 04 2024 11:11:48
Статья в формате PDF 117 KB...
02 04 2024 12:21:22
Статья в формате PDF 243 KB...
01 04 2024 12:28:47
30 03 2024 12:39:53
Статья в формате PDF 271 KB...
29 03 2024 3:11:20
Статья в формате PDF 111 KB...
28 03 2024 2:52:50
Статья в формате PDF 109 KB...
27 03 2024 13:31:51
Статья в формате PDF 103 KB...
25 03 2024 12:31:47
Статья в формате PDF 146 KB...
24 03 2024 10:54:48
Статья в формате PDF 124 KB...
22 03 2024 10:10:57
Статья в формате PDF 141 KB...
21 03 2024 1:48:54
Статья в формате PDF 291 KB...
19 03 2024 9:22:48
Статья в формате PDF 106 KB...
18 03 2024 0:17:23
Статья в формате PDF 319 KB...
16 03 2024 7:28:19
Статья в формате PDF 119 KB...
15 03 2024 15:26:23
Статья в формате PDF 142 KB...
14 03 2024 17:59:59
Статья в формате PDF 104 KB...
13 03 2024 12:31:42
Статья в формате PDF 119 KB...
12 03 2024 12:32:12
Статья в формате PDF 299 KB...
11 03 2024 0:24:21
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::