ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Акустико-эмиссионная диагностика нефтегазовых объектов из "Ингибиторы коррозии. Т.2" В случае, когда давление газа в сосуде мало, а скорость потока велика, в регистрируемом сигнале могут отмечаться шумы вследствие турбулентности потока и соударения частиц, содержащихся в нем, с телом трубы. Во избежание этого регистрацию акустической эмиссии следует начинать при величинах давления, составляющих не менее 30% от испытательного. [c.180] Различают первичную акустическую эмиссию от дефектов (рост трещин) и вторичную (трение берегов трещин). Источники вторичной эмиссии наблюдаются при любых нагрузках, первичной — только при нагрузках, превышающих рабочие. Сигналы акустической эмиссии могут также регистрироваться в процессе снижения давления. При повышении давления данные об акустико-эмиссионных сигналах появляются на мониторе измерительной системы в виде кумулятивных зависимостей общего счета ( квазиэнергии ) акустической эмиссии от давления. [c.180] Появление во время подъема давления незначительных течей обычно сопровождается непрерывной акустической эмиссией, которая может помешать обнаружению дефектов и привести в негодность данные измеренных ранее сигналов. [c.180] Для оценки результатов требуется наличие базы данных по акустической эмиссии, наблюдающейся при стабильном росте трещин в материале, аналогичном примененному при изготовлении контролируемой конструкции. Расчет условий роста трещин выполняют в терминах механики разрушений. Во внимание принимают источники акустической эмиссии при условии, что их не менее 5 (для газовых баллонов) и 10 (для сосудов) в области радиуса, составляющего 10% от расстояния между датчиками. Для сталей класса прочности 275-355 МПа (по пределу текучести) в учитываемые источники включают те, амплитуда сигнала от которых превышает 50 с1В. Испытания приостанавливают, если наблюдаются скачки амплитуды на 20 с1В выше среднего уровня. Соответствующие источники тщательно исследуют. [c.181] Источники акустической эмиссии подразделяют на четыре класса 1 — пассивные, которые регистрируют с целью последующего анализа динамики 2 — активные, в случае наличия которых рекомендуется последующий контроль 3 — критически активные, требующие проведения мероприятий по возможному сбросу давления 4 — катастрофически активные, при наличии которых производят немедленный сброс давления. [c.184] Анализ приведенных вариантов показывает, что критерии существенно различаются как по процедуре реализации, так и по техническому содержанию. [c.184] В [139] приведены сведения об испытании серии из шести сосудов давления с помощью аппаратуры 1Р08. Предварительно эффективность аппаратуры проверяли на образцах и моделях сосудов давления. Устанавливали особенности эмиссионных свойств используемых материалов и необходимые информативные параметры. Пробные испытания показали, что развивающиеся дефекты дают либо сложные для интерпретации сигналы взрывного типа, накладывающиеся на непрерывную эмиссию, либо просто непрерывную эмиссию. Первые сигналы взрывного типа могут появляться уже на начальных уровнях нагружения. [c.184] В ходе предварительных испытаний выполняли гидравлическое нагружение сосудов давления со специально нанесенными дефектами (дефекты сварных швов, усталостные трещины, коррозия). При этом фиксировали увеличение суммарной энергии, отвечающее началу интенсивного подрастания трещин в сварном соединении. [c.184] Данная серия испытаний показала, что использованный энергетический критерий обнаружения существенного развития трещин не является однозначным и его можно применять только совместно с результатами локации источников и их идентификации другими методами и средствами. Погрешность определения положения источников акустической эмиссии оказалась соизмеримой с толщиной стенок сосудов. Обнаруженные в промышленных сосудах источники эмиссии представляли собой мелкие трещины, не фиксируемые другими методами неразрушающего контроля. Все испытанные аппараты были признаны пригодными к эксплуатации, В рассматриваемом случае метод АЭД оказался более консервативным. [c.185] Результаты гидроиспытаний оболочки диаметром 3,6 м, длиной 4 м, с толщиной стенки 41,6 мм, в которой была заранее создана трещина, позволили сделать более однозначные выводы. Оказалось возможным применение критерия обнаружения развития трещины по повышению интенсивности импульсов акустической эмиссии. На практике его использование осложняется не только в случае наличия шумов, но и в случае имеющихся достаточно мощных источников акустической эмиссии, происхождение которых не связано с развитием опасных для прочности конструкции дефектов. [c.185] Основные параметры метода АЭД подземных трубопроводов были введены Д. Пэрри. Расстояние между датчиками (интервал раскопки) устанавливали в пределах от 60 до 300 м в зависимости от затухания волн эмиссии в материале (нагружающей среде). По окончании монтажа датчиков в трубопровод подавали газ под рабочим давлением или под давлением, превышающем его на 10% (испытательное давление). Измерительная аппаратура регистрировала суммарную энергию акустической эмиссии и определяла координаты источников. [c.185] В дальнейшем параметры метода АЭД подземных трубопроводов подвергли корректировке. В частности, это касается уменьшения расстояния между датчиками преобразователя акустической эмиссии, рекомендаций по скачку давления, применения иных критериев обнаружения существенного развития трещин. [c.186] Применение метода АЭД в Куйбышевском управлении нефтепроводов Дружба показало, что из 25-ти стыков, назначенных для проверки на 50 км трубопровода, 45% признаны непригодными к дальнейшей эксплуатации. Этот уровень попадания в дефект значительно превосходит уровень, который можно ожидать при случайной выборке. [c.186] Обширный архив данных, накопленных за период проведения экспертиз на адсорберах установок 510 и 520 ОГЗ (1990-1995 гг.), а также адаптация системы АЭД по приведенной выше схеме позволили отследить динамику состояния аппаратов и выявить ряд важных особенностей и взаимосвязей этого состояния и проводимых технологических мероприятий [139]. [c.189] Другая особенность АЭД на ОГПЗ состояла в том, что была предпринята попытка подготовки операторов для самостоятельного проведения измерений. С целью подготовки заключения данные измерений передавали в специализированную организацию, имеющую авторские права на систему АЭД и соответствующее математическое обеспечение. Анализ данных показал, что техническое состояние адсорберов и условия их эксплуатации удовлетворительные, хотя и нуждаются в ежегодном контроле (штуцера Б). Сделано заключение о необходимости ежегодного тестирования аппаратуры АЭД, проведения ее модернизации один раз в 3-5 лет, организации обучения операторов на постоянной основе. [c.189] Показано, что для сосудов, спроектированных с целью эксплуатации в сероводородсодержащих средах и прошедших штатные гидроиспытания, методы АЭД не позволяют выявить все виды дефектов, которые недопустимы в случае необходимости обеспечения продолжительной безопасной эксплуатации аппаратов. Выявляемость существенно зависит от вида дефектов, а также от наличия условий для возникновения трения их берегов. Она возрастает при использовании специальной программы нагружения, учитывающей недогруженность сосудов. Применение АЭД оправдано, если ее проводят совместно с дефектоскопией, позволяющей устанавливать размеры и ориентацию дефектов, а также с прочностными расчетами. [c.191] С целью оценки влияния характерных дефектов на предельное состояние аппаратов ВНИИнефтемашем и ИФДМ (Институт физики и диагностики материалов) проведены гидроиспытания сепаратора С-102 (L = 6 м Б = 2,4 м Рр = 7,14 МПа), в материале которого методами УЗД было обнаружено скопление несплошностей, расположенных в средней плоскости по толщине стенки [139]. УЗД показала дискретный характер зоны и отсутствие признаков структурообразования. Внешние размеры зоны значительно превышали размеры, регламентируемые нормами отбраковки для методов УЗД (например, ГОСТ 22727-78, кл. 1-2). [c.191] Полная обработка данных измерений включала время-им-пульсный анализ определяли значения среднего интервала между импульсами и дисперсии интервалов на однородных областях, автокорреляционные функции импульсных потоков, спектры их огибающих, взаимно корреляционные функции для акустической эмиссии, регистрируемой на различных каналах. [c.192] Вернуться к основной статье