Метод акустической эмиссии

Акустическая эмиссия – эффективный метод неразрушающего контроля (НК), основанный на регистрации упругих колебаний (акустических волн), генерирующихся при различных процессах, происходящих в объекте контроля, таких как: деформации напряженного материала, истечения газов, жидкостей, кристаллизации материала и других.

Акустические волны распространяются от источника к преобразователям акустической эмиссии (ПАЭ), где преобразовываются в электрические сигналы, поступающие на комплекс АЭ для дальнейшей обработки и анализа. Анализ данных акустической эмиссии позволяет определять местоположение дефекта, даёт представление о его характере и степени опасности.

Область применения:

Метод акустической эмиссии эффективно применяется в нефтегазовой и химической промышленности, тепловой и атомной энергетике, строительстве, металлургической и многих других.

Преимущества метода:

• Метод позволяет проводить контроль самых различных технологических процессов, а также процессов, связанных с изменением свойств, структуры и состояния объекта.
• Область контроля методом акустической эмиссии значительно больше, чем у других методов неразрушающего контроля. Максимальная эффективность применения метода достигается при контроле крупногабаритных и протяженных объектов, таких как трубопроводы, резервуары и строительные конструкции. К примеру, эффективная область контроля газопровода за один цикл измерений может достигать 8 км.
• Метод имеет значительно меньшие ограничения, связанные со свойствами и структурой объекта, по сравнению с другими методами НК.
• Высокая чувствительность метода к растущим и развивающимся дефектам позволяет выявлять их на ранней стадии, оценивать степень опасности и скорость их развития.

1. При использовании метода акустической эмиссии следует помнить, что каждый объект контроля имеет свои уникальные свойства. Для обеспечения большей достоверности полученных при контроле данных на каждом объекте необходимо проводить измерения скорости распространения волн, коэффициента затухания и учитывать другие характерные для объекта свойства. 

2. Выбор частотного фильтра является одним из важнейших решений при настройке АЭ комплекса. Фильтры, используемые в комплексах:

• 30 – 500 кГц – универсальный для всех задач;
• 30 – 100 кГц – для контроля утечек;
• 100 – 300 (400) кГц – для контроля сварных соединений и основного металла стальных конструкций.

3. Выбор временных параметров

• Интервал контроля импульса:
  • 500 мкс для сосудов и стенки резервуаров;
  • 1000 мкс – для технологических трубопроводов;
  • 2000 мкс – для магистральных трубопроводов;
• Мертвое время – половина от Интервала контроля импульса.
• Максимальная длительность – всегда 65535 мкс.

4. Важным параметром при настройке на объекте является скорость распространения волн в объекте. Скорость зависит от материала объекта, его заполнения, изоляции, толщины, типа ПАЭ, рабочей полосы частот, порога, расстояния между ПАЭ и др. При проведении контроля и настройке локации очень важно провести предварительные измерения скорости распространения волн. Данная операция предусмотрена программным обеспечением, и с ней подробно можно ознакомится в руководстве. На практике получаются следующие примерные значения скорости:

• около 3000 м/с для сосудов и трубопроводов с газом;
• около 5000 м/с для сосудов и трубопроводов с жидкостью для волны в стенке толщиной менее 50 мм;
• около 2900 м/с для сосудов и трубопроводов с жидкостью для волны в стенке толщиной более 50 мм;
• около 1400 м/с для волны по воде в трубопроводе;
• около 1200 м/с для волны по нефти в трубопроводе.

1. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 7: В 2 кн. Кн. 1: В.И. Иванов, И.Э. Власов. Метод акустической эмиссии / Кн. 2: Ф.Я. Балицкий, А.В. Барков, Н.А. Баркова и др. Вибродиагностика. – М.: Машиностроение, 2005. – 829 с.: ил.  ISBN 5-217-03298-7 (Т. 7. кн. 1, кн. 2);  ISBN 5-217-03185-9
2. Бигус, Г.А. Техническая диагностика опасных производственных объектов / Г.А. Бигус, Ю.Ф. Даниев. – М.: Наука, 2010. – 415 с. – ISBN 978-5-02-036982-5 (в пер.).
3. Акустическая эмиссия при трении / В.М. Баранов, Е.М. Кудрявцева, Г.А. Сарычев, В.М. Щавелин – М.: Энергоатомиздат, 1998 – 256 с. – ISBN 5-283-02558-6
4. Грешников, В.А. Акустическая эмиссия / В.А. Грешников, Ю.Б. Дробот. - М.: Изд-во стандартов, 1976. — 276 с.
5. ГОСТ 27655-88. Акустическая  эмиссия. Термины, определения  и обозначения.
6. ГОСТ Р 52727-2007. Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика. Общие требования.
7. ГОСТ Р ИСО 12716-2009. Контроль неразрушающий. Акустическая эмиссия. Словарь.
8. ПБ 03-440-02. Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля. М.:, Госгортехнадзор России, 2002.
9. ПБ 03-593-03. Правила организации и проведения акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов. М.:, Госгортехнадзор России, 2003.
10. РД 03-299-99. Требования к акустико-эмиссионной аппаратуре, используемой для контроля опасных производственных объектов, М.:, Госгортехнадзор России, 1999.
11. РД 03-300-99. Требования к преобразователям акустической эмиссии, применяемым для контроля опасных производственных объектов, М.:, Госгортехнадзор России, 1999.