Растегаев И.А., Чугунов А.В., Растегаева И.И., Мерсон Д.Л. «К вопросу повышения эффективности результатов обработки данных промышленного акустико-эмиссионного контроля на примере коррозионного растрескивания сварного соединения» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 17-18 (2021)

Несмотря на очевидные успехи и преимущества метод акустической эмиссии (АЭ) до сих пор находится на стадии промышленной апробации. Это значит, что ни в нормативных документах, ни в литературных источниках нет пока конкретизированных норм и требований по применению метода АЭ в каком бы то ни было направлении. Например, в отличие от других методов неразрушающего контроля нет понимания о том: какие дефекты гарантированно возможно выявить при определенной настройке АЭ аппаратуры; как настроить АЭ аппаратуру, чтобы обеспечить максимальную чувствительность поиска определенного вида дефекта; какие критерии оценки опасности источника следует использовать и какие значения эмпирических параметров и коэффициентов требуется задать для обеспечения их наибольшей эффективности и т.д. Как следствие, основным способом АЭ выявления дефектов остаются локационные данные и практически не используется потенциал АЭ критериев оценки степени опасности. Парадокс заключается в том, что многочисленные АЭ результаты, полученные многими исследователями при лабораторных испытаниях материалов до разрушения, напрямую не пригодны (не переносимы) для практической реализации метода, т.к. при АЭ контроле объект не доводят до разрушения. При этом не менее ценные результаты АЭ выявления повреждений при промышленном контроле накапливаются медленно (т.к. являются редкими событиями) и практически не афишируются (во многом из опасения конкуренции или сокрытия информации о реальном техническом состоянии оборудования), что существенно сдерживает развитие и становление, как самого метода АЭ, так и нормативной базы его применения. Между тем без практического установления границ работоспособности метода невозможно накопить справочные данные для классифицирования и распознавания дефектов по АЭ признакам, что в итоге не позволяет реализовать имеющийся у метода АЭ высокий потенциал для организации адекватного и надежного контроля промышленных объектов. Для решения обозначенной проблемы предлагается следующий комплексный подход обработки данных промышленного АЭ контроля: (i) При обнаружении дефекта проводится его описание и измерение с применением других методов неразрушающего и разрушающего (при возможности) контроля. (ii) Измерение АЭ ДО и ПОСЛЕ устранения дефекта (если ремонт с применением сварки, то АЭ записывается после предварительного нагружения объекта с целью снятия внутренних напряжений). Для обеспечения безопасности АЭ измерений на дефектном объекте испытательное давление не должно превышать рабочее более чем на 10%. (iii) Фильтрации помех и выделение АЭ, принадлежащей дефекту (дефектной области) или АЭ зарегистрированной с минимальными искажениями (ближайшей антенной группой или преобразователем АЭ). При возможности параметры АЭ приводятся к источнику (учет затухания и трансформации АЭ сигналов). (iv) Далее, с использованием всех полученных АЭ данных и данных выделенной АЭ от источника с минимальными искажениями раздельно проводится классификация и анализ динамики развития дефекта за время испытания с использованием набора (нескольких) критериев, минимально регламентируемых ПБ 03-593-03, а именно: амплитудного, интегрального, локально-динамического, интегрально-динамического и MONPAC. При этом первоначально при оценке степени опасности устанавливаются известные (рекомендуемые) значения для всех эмпирических и настроечных коэффициентов и параметров. (v) Если дефект при использовании рекомендуемых значений эмпирических и настроечных коэффициентов не проявляется, то проводится подбор их величин до тех пор, пока по АЭ данным источник не будет отнесен к III классу опасности (обязательный для проверки другими методами неразрушающего контроля). Из описания видно, что предлагаемый подход мало чем отличается от традиционной схемы проведения производственных работ, а его особенности, фигурирующие в п.п. ii, iv и v, позволяют выделить АЭ, генерируемую дефектной зоной, и провести оценку границ чувствительности (применимости) метода в каждом случае обнаружения дефекта подтвержденным другими методами контроля по всем полученным АЭ данным и АЭ выделенной дефектной зоной. Кроме этого, немаловажным фактором является наличие в АЭ системах возможности обработки данных в расширенном режиме изменения настроечных параметров (т.е. помимо автоматического следует реализовать ручной режим настройки алгоритма работы АЭ критериев). Последнее позволит в кратчайшие сроки проводить подобные исследования и получать требуемые результаты. В настоящей работе АЭ данные выгружались в текстовом формате и обрабатывались в пакетах Excel и Octave.

Бардаков В.В., Елизаров С.В., Барат В.А., Харебов В.Г., Медведев К.А., Терентьев Д.А. «АЭ контроль объектов энергетической отрасли» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 27-28 (2021)

Данная работа объединяет результаты комплексного акустико-эмиссионного (АЭ) контроля, проводимого на объектах энергетического оборудования ТЭЦ. В частности описываются подходы к контролю трубопроводов в процессе гидроиспытаний, представлены методики контроля герметичности запорной арматуры, контроля частичных разрядов возникающих в изоляции силовых трансформаторов, показаны результаты исследования по применению АЭ мониторинга железобетонных опор колон градирен, а также результаты испытания по оценке возможности выявления присосов вакуумного оборудования.

Гневко А.И., Озеров К.Г., Соловов С.Н. «Разработка и внедрение акустико-эмиссионного способа контроля стабильности перекиси водорода» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 33-34 (2021)

В последнее время возобновился интерес к высококонцентрированному раствору пероксида водорода (ПВ) как достаточно эффективному ракетному топливу, что обусловлено развитием космических программ и ростом требований к их экологической безопасности. Известно, что перекись водорода разлагается на кислород и воду. Но, с другой стороны, во время цикла эксплуатации ПВ сохраняется риск её самопроизвольного необратимого разложения с выделением большого количества энергии. Эксплуатация систем с данным продуктом является особо опасной работой, при которой подвергается риску персонал и оборудование. Актуальность подобных рисков для всего человечества подтверждается, например, трагедией атомной подводной лодки «Курск», которая, по заключению правительственной комиссии, была с наибольшей вероятностью вызвана взрывом ПВ. Поэтому возрастает значимость разработки эффективного способа контроля стабильности ПВ. Традиционным методом контроля стабильности перекиси водорода, является способ по показателю термостабильности, заключающийся в том, что пробу перекиси нагревают до температуры 100°С и газометрическим методом определяют скорость её разложения. Очевидным недостатком данного способа является большая длительность процедуры определения стабильности ПВ и необходимость обеспечения специальных условий для проведения контроля, тогда как при эксплуатации ПВ требуются экспресс-методы, с возможностью автоматизации процесса контроля, пригодного для применения в полевых условиях. Одним из таких способов является метод акустической эмиссии (АЭ). Из литературы известно, что метод АЭ позволяет регистрировать процессы кипения и кавитации жидкостей, причём указанные процессы по своей природе аналогичны процессу разложения ПВ (образование и схлопывание пузырьков газа). С целью повышения достоверности и оперативности оценки стабильности ПВ в системах заправки ракетно-космической техники при сокращении времени и средств, за счёт использования аппаратуры акустической эмиссии и автоматизации параметров контроля Военной Академией РВСН им. Петра Великого и в/ч 35601 разработан акустоэмиссионный способ контроля стабильности перекиси водорода. В основе устройства, обеспечивающего реализацию метода контроля растворов ПВ заложено АЭ средство, которое обеспечивает измерение АЭ параметров механических вибраций стенок контролируемых объектов, вызываемых возникающими при газовыделении акустическими волнами, пересчёт АЭ параметров в соответствии с эмпирическими уравнениями, связывающими стационарно скорость разложения растворов ПВ и активность АЭ, оперативное отображение полученной информации на экране монитора в режиме реального времени, сохранение и протоколирование полученной информации. Так как ПАЭ устанавливают на наружной поверхности контролируемых объектов, то не требуется существенных изменений конструкции последних.

Яковлев А.В., Балдычев С.В. «АЭ-мониторинг сварных швов опытного образца трубы в процессе циклических испытаний» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 40-41 (2021)

В ФГУП «Крыловский государственный научный центр» проведены гидравлические испытания натурного образца одношовной сварной трубы, изготовленной с применением экспериментальной технологии сварки. В ходе испытаний осуществлялся АЭ-мониторинг состояния сварных швов образца с применением аппаратуры КАМС-Т разработки ФГУП «Крыловский научный центр».

Смородинова А.А., Кустов А.И., Мигель И.А. «Способы диагностики статически нагруженных металлических конструкций с использованием акустических волн» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 73-74 (2021)

В промышленных и научных целях эксплуатируется огромное количество металлических объектов. Большинство их находится под действием статических нагрузок. Актуальной современной материаловедческой проблемой является проблема оценки стабильности свойств материалов этих объектов и диагностика их локального разрушения. Важно уметь выявлять области предельного состояния (ПС), с которых при минимальных внешних воздействиях может начаться катастрофическое разрушение. Поэтому, методы обнаружения и характеризации таких областей должны быть основаны на слабых, низкоэнергетических изменениях параметров материалов. Этим требованиям в полной мере соответствуют АМД-методы. Они позволяют выявить и охарактеризовать предельное состояние материала как с помощью анализа формы характерных V(Z)-кривых и с использованием метода акустической визуализации структуры.

Павленко И.А., Носов В.В. «Определение степени опасности дефектов подшипника качения методом акустической эмиссии» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 75-76 (2021)

Определение критериев, связанных с оценкой ресурса, является актуальной задачей, определяющей возможность продления или вывода оборудования из эксплуатации. Подшипники качения диагностируют, не определяя параметров, характеризующих скорость развития дефектов и рисков эксплуатации. Возникающие дефекты образуются в структуре материала и выходят на поверхность после накопления усталостных повреждений, определяя стадию и скорость развития можно судить о риске эксплуатации такого оборудования. В подшипниках качения при проведении АЭ диагностики чаще всего используют температурные и виброакустические критерии, которые не определяют опасность эксплуатации подшипников с обнаруженными дефектами, а только имеют возможность обнаружения ранних стадий образования поверхностных дефектов. Определение остаточного ресурса сводится к вычислению интегральных показателей или сравнение с диагностическим признаком, связь которых с ресурсом прослеживается слабо. В основе диагностики, определяющей опасность обнаруженных дефектов, должен лежать принцип информативного моделирования временных зависимостей параметров АЭ. В большинстве же современных подходов в работе с акустико-эмиссионными сигналами отсутствует методика, определяющая время до разрушения, риск и опасность обнаруженного дефекта. Определение ресурса подшипника обеспечивается путем обработки данных регистрации во время статического нагружения наружного кольца подшипника, опираясь на микромеханику процесса накопления повреждений в структуре материала. Применяется принцип информативного моделирования, показывающий связь между сигналами и ресурсом подшипника. Генерация информации производится путем определения параметров многоуровневой модели, полученной в результате иерархически-логически согласованного информационного перехода от сигнала АЭ к ресурсу подшипника. Такой подход определения степени опасности дефектов позволяет, опираясь на оценку интенсивности разрушения представительных структурных элементов, определить прогностический этап накопления повреждений в структуре исследуемого материала и тем самым выйти на прогнозирование ресурса. Определение опасности дефектов по обработке сигналов акустической эмиссии можно свести к определению информативного параметра АЭ и по его значению судить об остаточном ресурсе подшипника качения. Проведено сравнение по информативности концентрационно-кинетического, энергетического и амплитудного акустико-эмиссионных критериев с напряжениями возле искусственно созданных дефектов.

Носов В.В., Перетятко С.А. «Особенности контроля состояния теплоэнергетического оборудования» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 88-89 (2021)

Решение проблем повышения надежности, безотказности и эффективности влияет на результаты выполнения таких задач как постепенная замена основных, уже устаревших, фондов и сокращение затрат на ремонтно-восстановительные работы теплоэнергетического оборудования. Замена оборудования на предприятиях происходит медленными темпами. В данных условиях все внимание и силы направляются в сферу научных разработок, решения задач совершенствования методов и средств оценки теплоэнергетического оборудования.

Короткевич С.В., Короткевич М.С. «Диагностика опор качения и скольжения. Автоматизация и биллинговая система мониторинга транспорта» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 90-91 (2021)

Разработан стенд для диагностики опор качения физическими методами: акустической эмиссии, электрофизического зондирования, температурным и трибометрическим.

Мельников Е.В., Теплов Е.С., Тюрин Е.А., Зобнин П.Ю. «Разработка системы поверки корреляционных течеискателей» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 94-95 (2021)

Для своевременного обнаружения аварийной ситуации, связанной с истечением продукта из трубопроводов, используются различные методы контроля их состояний. Наиболее массовыми системами локализации течей на данный момент являются несколько методов и устройств течеискания: расчетно-аналитический, геофонический, корреляционный. Последний оптимально подходит для поиска мест утечек из трубопровода в условиях, при которых нет возможности получить доступ к визуальному осмотру всего участка трубопровода, однако имеет ряд определенных недостатков, вынуждающих производить тестирование данной системы на корректность предоставляемых данных. В рамках исследований проводимых на кафедре «Информационно-измерительная техника» ФГБОУ СамГТУ определен необходимый набор параметров, которые должна формировать ИИС для тестирования корреляционных течеискателей.

Кутень М.М., Бобров А.Л. «Исследование критериев оценки технического состояния объектов акустико-эмиссионного контроля при идентификации различных типов дефектов» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 95-96 (2021)

Повышение безопасности на промышленных предприятиях является основополагающей задачей. Поэтому постоянный мониторинг опасных производственных объектов, таких как сосуды, резервуары, трубопроводы и др., является неотъемлемой частью предупреждающих мероприятий в аварийных ситуациях. Акустико-эмиссионный (АЭ) контроль является одним из способов, обеспечивающих непрерывную оценку состояния объекта даже при значительном удалении оператора от него, в режиме реального времени с помощью систем АЭ-мониторинга. Как известно, обнаружению и регистрации подвергаются только развивающиеся дефекты. Метод АЭ контроля так же обеспечивает последующую классификацию дефектов по степени их опасности, что дает возможность планирования ремонтных мероприятий и не допускает возникновение аварийных ситуаций. Следует заметить, что в настоящее время нет существующей документации, регламентирующей организацию и порядок проведения АЭ контроля опасных производственных объектов. Следовательно, выбор и применение критериев оценки, по которым выносится заключение об объекте контроля, является актуальной задачей. Критерии оценки, содержащие потоковые параметры акустической эмиссии, используются для нахождения дефекта и установления, в той или иной мере, степени его роста. Однако, определение точного местоположения и размеров дефекта или предсказание его развития, например, напрямую зависят от типа дефекта. Следует отметить, что даже незначительные локальные (усталостные трещины) или распределенные (коррозионные участки) дефекты могу быть ключевой причиной преждевременного разрушения конструкции. Более того, для различных типов дефектов характерна многостадийность этапов их развития, каждая из которых, в свою очередь, имеет разноплановую физическую природу.

Растегаев И.А., Хрусталев А.К., Севастьянов Д.В., Плюснин А.Д., Мелентьев С.В., Данюк А.В., Афанасьев М.А., Мерсон Д.Л. «Акустико-эмиссионная диагностика цапф сушильных цилиндров бумаго- и картоноделательных машин» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 99-100 (2021)

Причиной обрыва цапф сушильных цилиндров является возникновение и развитие в них усталостных трещин. Обрыв цапф сопровождается их падением с повреждением сушильного сукна и продукта (бумажного или картонного полотна). Однако основной ущерб составляет не стоимость замены сушильного цилиндра и полотна, а потери из-за снижения объема производства за время внепланового ремонта. В процессе работы сушильных цилиндров контролируется вибрация и нагрев подшипниковых узлов. Анализ вибрации и температуры предшествующих произошедшим аварийным случаям с обрывом цапф не выявил диагностических признаков по которым заблаговременно возможно было бы выявить критическую поврежденность цапф. Таким образом, возникла необходимость в применении новых методов для выявления поврежденности материала цапф. В качестве такого метода предложен метод акустической эмиссии (АЭ), важнейшим достоинством которого, является возможность обнаружения и классификации по степени опасности развивающихся (активных) дефектов, в том числе трещин.

Попов А.В., Комлев А.Б., Волошина В.Ю., Самуйлов А.О. «Способ диагностирования остекления фонаря герметизированной кабины воздушного судна на основе метода акустической эмиссии» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 101-102 (2021)

В настоящее время нередки случаи разрушения и срыва фонаря кабины воздушных судов по причине разгерметизации и трещинообразования. Существуют различные подходы к диагностике состояния остекления фонаря кабины воздушного судна начиная от простейших визуальных осмотров деталей до широкого применения современных комплексов неразрушающего контроля в условиях авиаремонтных предприятий. Недостатком известного способа диагностирования состояния остекления фонаря кабины воздушного судна является отсутствие аппаратной реализации и низкая вероятность обнаружения и прогнозирования динамики развития дефектов на ранних стадиях. Техническим результатом применения разработанного способа диагностирования остекления фонаря герметизированной кабины воздушного судна на основе метода акустической эмиссии является: 1. Повышение вероятности обнаружения дефектов остекления фонаря кабины воздушного судна в области заделки; 2. Возможность прогнозирования динамики развития дефектов на ранних стадиях.

Попов А.В., Волошина В.Ю., Комлев А.Б., Самуйлов А.О. «Система оценки прочности конструкций авиационной и ракетно-космической техники на основе инвариантов акустической эмиссии» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 103-104 (2021)

Проведённый анализ оцениваемых информативных параметров, существующих акустико-эмиссионных комплексов позволил установить, что эти параметры не имеют физически обоснованных критериальных значений для определения степени опасности дефектов, существенным образом зависят от предыстории эксплуатации, формы и размеров конструкций, уровня и характера шумов. Созданная система оценки эксплуатационной пригодности конструкций, позволяет оперативно (в реальном масштабе времени) в акустико-эмиссионных аппаратно-программных комплексах обрабатывать многоканальную и многопараметрическую информацию об изменении информативных параметров акустической эмиссии и местоположении дефектов, оценивать степень опасности дефектов и возможность дальнейшей эксплуатации конструкции, обеспечивает оперативность, достоверность и снижение стоимости определения возможности эксплуатации силовых элементов конструкций.

Пичков С.Н., Шишулин Д.Н., Панов В.А., Захаров Д.А. «Неразрушающий контроль и механика разрушения при технической диагностике сосудов давления» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 105-106 (2021)

Оценка ресурса сложных потенциально опасных инженерных объектов атомного и химического машиностроения на стадии проектирования, оценка выработанного, прогноз остаточного ресурса в процессе эксплуатации этих объектов, продление безопасного срока их службы после отработки этими объектами нормативного срока – являются важнейшими и актуальными задачами современного машиностроения. Процессы исчерпания ресурса являются многостадийными, сильно нелинейными, взаимосвязанными и сильно зависящими от конкретных условий изготовления и эксплуатации индивидуального объекта.

Ханухов Х.М., Четвертухин Н.В., Алипов А.В. «Особенности применения АЭ мониторинга технического состояния изотермических резервуаров для хранения сжиженных газов» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 109-110 (2021)

Хранение промышленных газов (ПГ) является важной частью технологической цепочки – добыча–переработка–потребление. ПГ хранятся в жидком состоянии под давлением или низких температурах. Наиболее эффективным способом хранения является изотермический при температуре кипения хранимого продукта и давлении, близком к атмосферному. В настоящее время в мировой и отечественной практике изотермического резервуаростроения наиболее надежной и безопасной конструкцией принята конструкция наземного теплоизолированного изотермического резервуара (ИР) полного сдерживания с двумя цельнометаллическими оболочками и подвесной газопроницаемой крышей (объемом до 60 000 м3) или комбинированная конструкция – с внутренней металлической оболочкой с подвесной крышей и преднапряженной железобетонной оболочкой.

Чуканов А.Н., Яковенко А.А., Цой Е.В., Терёшин В.А., Моденов М.Ю. «Изучение водородного воздействия в совместном анализе акустической эмиссии и механической спектроскопии» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 113-114 (2021)

Исследовали деградацию, деструкцию и эволюцию дефектов водородной повреждаемости в сталях 20 и Ст3 при насыщении их водородом в 0,1 норм. растворе H₂SO₄ с NH₂CNSH₂ при электролитической катодной поляризации и последующем деформировании.

Астанков А.М., Ковалевич А.С., Степанова К.А. «Комплексирование вибрационного и акустико-эмиссионного методов неразрушающего контроля в задаче оценки технического состояния насосных агрегатов заправочного оборудования стартовых комплексов» Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2021)/ Всероссийская конференция с международным участием: сборник материалов, с. 134-135 (2021)

Результаты эксперимента показали перспективность применения метода акустической эмиссии на ранней стадии развития дефектов характерных для насосных агрегатов, функционирующих в неблагоприятных условиях эксплуатации. Комплексирование вибрационного и акустико-эмиссионного метода диагностики во время проведения периодических работ по оценке текущего технического состояния насосных агрегатов позволяет существенно повысить информативность контроля и точность принятия решения о дальнейшей эксплуатации данного вида оборудования.