Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

В мире неразрушающего контроля. 2015, № 3

 

Алешин Н.П., Григорьев М.В., Вельтищев В.В., Бритвин В.А., Третьяков Е.С., Кульга А.В. «Мониторинг технического состояния корпусов судов с использованием телеуправляемого подводного аппарата» В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015)

Введение. В настоящее время мониторинг технического состояния корпусов судов осуществляется в сухих доках, либо на рейде с привлечением водолазов. Недостатками данных технологий являются большие временные, трудовые, а следовательно, и материальные затраты. В МГТУ им. Н.Э. Баумана была разработана система мониторинга, которая позволяет осуществлять обследование подводной части корпуса судна без привлечения водолазов и захода судна в сухой док. Система включает следующие основные элементы: телеуправляемый подводный аппарат (ТПА), включающий средства неразрушающего контроля; гидроакустическая навигационная система, программное обеспечение и технология диагностирования. Метод. Базисом разработанной технологии диагностирования служит акустический метод неразрушающего контроля. Используются SH-волны с бесконтактным способом возбуждения упругих колебаний, не требующие тщательной подготовки поверхности перед проведением контроля. Выбранный тип волны также применяется и для дефектоскопии поврежденных (отличающихся по толщине) участков контролируемого объекта. Для этого, как показали исследования, эффективным является зеркально-теневой метод акустического контроля, при котором критерием наличия коррозионных трещин является ослабление донного сигнала. Минимальный выявляемый размер коррозионных трещин составляет 1,5–2 мм по глубине. В предлагаемой технологии диагностирования используются электромагнитно-акустические преобразователи с частотой 5 МГц. Результаты. Система мониторинга успешно прошла испытания в бассейне. Результаты испытаний подтвердили способность системы осуществлять в автоматическом режиме диагностирование состояния металла с измерением толщины стенки изделия и выявлением возможных дефектов на участках контролируемого объекта, подверженных коррозии. Обсуждение. Сегодня система мониторинга проходит процедуру типового одобрения Российским морским регистром судоходства. В дальнейшем на базе описанного выше ТПА планируется разработать систему для ремонта подводных объектов, снабдив его средствами для выборки и заварки дефектов посредством дуговой сварки. Также прорабатываются перспективы использования системы мониторинга применительно к различным подводным металлоконструкциям, расположенным, в том числе, на Арктическом шельфе Российской Федерации.

В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015) | Рубрика: 14.04

 

Власов А.И., Киреенко В.В. «Неразрушающий контроль на «Северном машиностроительном предприятии»» В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015)

«Севмаш» – один из крупнейших судостроительных комплексов России. Мощности предприятия дают возможность реализовывать высокотехнологичные и наукоёмкие проекты: от выпуска контейнеров для отработавшего ядерного топлива до создания современных атомных подводных лодок и морских инженерных сооружений. Предприятием освоено производство морских платформ для разработки нефтегазовых месторождений Арктики. Сейчас «Севмаш» продолжает строительство атомных стратегических и многоцелевых подводных лодок четвертого поколения проектов «Борей» и «Ясень». В статье рассматриваются вопросы становления и развития службы неразрушающего контроля с момента ее зарождения и до наших дней. Начиная с 1950-х годов, основным методом контроля была радиография сварных швов корпусных конструкций и стыков трубопроводов. В 1970-х гг. началось строительство атомных подводных лодок нового поколения. Требовалось создание новых конструкций гамма-дефектоскопов, которые были созданы за 15 лет. В 1970-х гг. начался активный период по разработке средств ультразвукового контроля. В 1970–1990-х гг. параллельно с радиографическим и ультразвуковым методами проводились работы по акустико-эмиссионному контролю сварных швов в процессе сварки. В 1990-х гг. получил широкое развитие магнитопорошковый контроль сварных соединений, радиометрический контроль, контроль герметичности с применением гелиевых течеискателей и вакуумных камер. Пузырьковый вакуумный метод контроля сварных соединений широко применялся в процессе ремонта и переоборудования надводных кораблей. Сегодня «Севмаш» активно проводит техническое перевооружение производственных мощностей. Это позволит «Севмашу» строить корабли, отвечающие самым высоким требованиям.

В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015) | Рубрика: 14.04

 

Щербинский В.Г. «Эффективный метод учета потерь в контактном слое при ультразвуковой дефектоскопии» В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015)

При проведении ультразвукового контроля необходимо учитывать потери в контактном слое. Особенно в изделиях со статистически неровной поверхностью (шероховатостью, волнистостью). Использование образцов с поверхностью, идентичной изделию, – наиболее желательный вариант. Он регламентирован во многих методиках. Но на практике в подавляющем большинстве случаев это не выдерживается. Профилографы и профилометры измеряют на малой базе (меньшей размеров пьезоэлектрического преобразователя), что не позволяет дать оценку контактного слоя под всей площадью ПЭП. Для интегральной оценки неровностей в ЦНИИТМАШ разработан датчик емкостного типа ДШВ. Он совместим с дефектоскопом любого типа и формирует служебный сигнал, амплитуда которого обратно пропорциональна высоте неровностей. В диапазоне частот 1,8–5 МГц и углов ввода 35–70° установлена корреляция и получена обобщенная зависимость между потерями в контактном слое и показаниями датчика, выведено эвристическое уравнение, построены номограммы по выборке из 123 измерений для ПЭП различных фирм. По результатам работы создана технология УЗК, предусматривающая оценку реальной неровности поверхности объекта контроля датчиком ДШВ, настройку чувствительности дефектоскопа по образцу с гладкой поверхностью и введение поправки в значение коэффициента усиления на величину, определенную по номограмме или по формуле. По этому алгоритму также должна измеряться эквивалентная площадь дефектов. Данная технология принципиально повышает воспроизводимость и достоверность результатов контроля.

В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015) | Рубрика: 14.04

 

Сивов И.Е., Сорокин А.В., Сухолитко А.А., Барат В.А., Морозов В.А. «Оценка степени герметичности шаровых кранов DN800, установленных на компрессорной станции «Портовая»» В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015)

Обеспечение герметичности является основным требованием, предъявляемым к запорной арматуре. В зависимости от значений протечек газа по затвору крана определяется возможность продления срока эксплуатации и мероприятия по восстановлению герметичности. Оперативно определить количественную оценку утечки возможно при регистрации акустических сигналов. Для разных условий контроля регистрируются разные уровни акустических сигналов. Для установления соответствия характеристик сигналов различным утечкам необходимо провести ряд экспериментов на реальных объектах. С 2011 г. СУ «Леноргэнергогаз» совместно с компанией «ИНТЕРЮНИС» разрабатывает методику оценки герметичности запорной арматуры (ЗРА) компрессорных станций (КС). Было проведено большое количество экспериментальных исследований более чем на 130 единицах ЗРА наземной и подземной установки. Разработан алгоритм обнаружения утечек при детектировании характерного «течевого» сигнала и получены эмпирические зависимости для оценки величины утечки по характеристикам АЭ-сигнала для основных типов ЗРА, используемых на объектах ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург». В статье представлены результаты исследовательских работ по оценке герметичности кранов, установленных на КС «Портовая». Объектом исследования были шаровые краны DN800 мм, установленные на участке реверсивного трубопровода. Проверка герметичности проводилась манометрическим и акустическим методом с количественной оценкой величины утечки по затвору. Результаты, полученные каждым из методов, совпадают; погрешность – не более 20%. При визуальном обследовании внутренних деталей шаровых кранов выявлены повреждения уплотнений седел затвора, что косвенно подтверждает количественную оценку герметичности ЗРА. Выводы, сделанные по результатам проведенных работ, могут быть основой методики проверки герметичности ЗРА акустическим методом.

В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015) | Рубрика: 14.04

 

Жуков А.В. «Повышение точности определения координат АЭ-источников при контроле магистральных газопроводов» В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015)

Введение. Исследование проводилось для повышения точности определения координат при АЭ-контроле магистральных газопроводов. Цель работы определить алгоритм выбора рабочего частотного диапазона, выбора преобразователей АЭ и входных фильтров АЭ-оборудования для газопроводов с различными толщинами стенок труб. Метод. На газопроводах с толщиной стенки от 8 до 24 мм имитировался АЭ-сигнал. Для приема АЭ-сигнала выбирали несколько типов преобразователей, имеющих разные АЧХ. Далее проводили анализ формы принятых АЭ-сигналов и анализировали стабильность скорости их распространения. Результаты. Установлено, что для каждой толщины стенки газопровода имеется свой оптимальный рабочий диапазон частот, в котором скорость распространения АЭ-сигналов стабильна и предсказуема. Так, например, для толщины стенки 8 мм оптимальный частотный диапазон от 60 до 200 кГц. Для работы в этом диапазоне подходит преобразователь GT200. При работе вне указанного диапазона скорость распространения АЭ-сигнала непредсказуема и может варьироваться от 500 до 5100 м/с и, соответственно, определение координат АЭ-источника становится невозможным. Ключевые слова: акустическая эмиссия, магистральный газопровод, преобразователь акустической эмиссии

В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015) | Рубрика: 14.04

 

Носов В.В. «АЭ-диагностика шарнира противовеса подъемного механизма Дворцового моста через реку Неву» В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015)

Актуальность. Контроль, диагностика прочностного состояния и оценка ресурса сложно нагруженных объектов со статически неопределимыми конструкциями и неоднородностью распределения нагрузки по элементам требует получения достоверных сведений об определяющих работоспособность процессах. Применительно к оценке прочности и несущей способности этих объектов информативным является метод акустической эмиссии, однако в большинстве случаев акустико-эмиссионная диагностика усталостного разрушения основана на статистическом подходе к поиску ценных параметров диагностирования, что не всегда является эффективным и создаёт потребность в привлечении информативных физических моделей. Новизна. В работе рассмотрена методика диагностирования и оценки ресурса неопределимых элементов конструкций, опирающаяся на микромеханическую модель временных зависимостей параметров АЭ и информативные диагностические параметры. Результаты. Показана возможность оценки ресурса сложно нагруженных элементов в условиях неопределённости их напряженного состояния на примере диагностирования элементов опорной системы Дворцового моста через реку Неву. Выводы. Результаты показывают возможность применения методики в сложных условиях, её универсальность и устойчивость к влиянию дестабилизирующих факторов.

В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015) | Рубрика: 14.04

 

Мелешко Н.В., Макарова Т.И., Жаринов С.Е. «Ультразвуковой контроль узлов железнодорожного транспорта дефектоскопами с фазированными решетками» В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015)

Рассматривается возможность применения ФР дефектоскопов для контроля узлов железнодорожного транспорта: осей колесных пар, цельнокатаных колес, боковых рам грузовых вагонов. Ставилась задача воспроизвести стандартные схемы контроля дефектоскопами с ФР и показать преимущества в наглядности, производительности, воспроизводимости, достоверности результатов. К сожалению, при переходе к контролю изделий значительного размера теряется одно из основных преимуществ дефектоскопов с ФР – возможность управлять глубиной фокусировки. Исследования методом секторного сканирования проведены на примере ФР дефектокопов OmniScan и Isonic 2010 в минимальной комплектации. Во всех случаях получено акустическое изображение в диапазоне выбранных углов. Были получены акустические изображения отражателей – пропилов в осях, засверловок и пропилов в колесах, боковых цилиндрических отверстий и естественных дефектов во фрагментах боковой рамы. При контроле осей колесных пар использование ПО Multi Group (Isonic 2010) позволило с использованием одной решетки и одной призмы реализовать схемы контроля, требующие нескольких классических ПЭП. Контроль цельнокатаных колес с внутренней боковой поверхности в окружном направлении под уровнем поверхности катания позволил выявить поперечные трещины и внутренние дефекты гребня. Контроль боковых рам осложнен формой и неровностью поверхности сканирования, необходимостью ее зачистки, сложным профилем донной поверхности. Использование ФР дефектоскопов позволило определить профиль донной поверхности. Использование ФР существенно увеличивает производительность контроля и улучшает наглядность получаемой информации.

В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015) | Рубрика: 14.04

 

Муравьев В.В., Муравьева О.В., Волкова Л.В., Богдан О.П., Платунов А.В., Байкалова Т.Н. «Анализ качества тестов при сертификации специалистов по акустико-эмиссионному методу контроля объектов железнодорожного транспорта» В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015)

Проанализированы результаты тестирования квалификационных экзаменов в процессе сертификации специалистов по акустико-эмиссионному методу неразрушающего контроля объектов железнодорожного транспорта. Рассмотрено соответствие трудности тестовых заданий уровню подготовленности специалистов к сертификации с использованием метода Раша. Анализ результатов тестирования при сертификации специалистов показал: – наличие отклонений в гистограммах распределения уровня трудности тестовых заданий от равномерного закона, особенно для тестов специального экзамена, что требует исключения заданий с очень низким и очень высоким уровнями логитов трудности, а также увеличения числа заданий с логитами трудности, где наблюдаются минимумы функции; – необходимость усиления подготовки специалистов по вопросам, соответствующим минимальным логитам подготовленности специалистов к сертификации. Полученные результаты дают основания для дальнейшего анализа заданий по сложности, причин недостаточного усвоения материала в вопросах с низким процентом ответов, возможных внесений корректировки в консультационные занятия, а также в содержание и форму теста. Для исключения проявления необъективности тестирования в экзаменационном центре проводится собеседование с экзаменуемыми, которое уточняет, уверенно ли владеет специалист основными понятиями, технологией проведения акустико-эмиссионного контроля. В целом анализ показал высокую степень подготовленности большинства специалистов, что связано с регулярным повышением квалификации и наличием опыта работы по акустико-эмиссионному методу не менее года.

В мире неразрушающего контроля, № 3, http://www.ndtworld.com/index.php/ru/about-journal/journals/224-69.html (2015) | Рубрика: 14.04