Системы классификации источников акустической эмиссии и критерии оценки технического состояния объекта

жүктеу/скачать 143.71 Kb.

Дата	22.06.2016
өлшемі	143.71 Kb.
	#153011

Приложение 3

к Методическим рекомендациям по проведению акустико-эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов

Системы классификации источников акустической эмиссии и критерии оценки технического состояния объекта
Результаты АЭ контроля представляют в виде перечня зарегистрированных источников АЭ, отнесенных к тому или иному классу в зависимости от значения параметров АЭ. Такую оценку производят для каждого источника АЭ сигналов. Оценку технического состояния контролируемого объекта проводят по наличию в нем источников АЭ того или иного класса.

Применение конкретных систем классификации источников АЭ и критериев оценки технического состояния объектов зависит от механических и акустико-эмиссионных свойств материалов контролируемых объектов. Выбор системы классификации и критериев оценки состояния объекта проводят, используя перечисленные ниже системы классификации и критерии оценки состояния контролируемого объекта. Допускается применение других систем классификации и критериев оценки (и соответствующих значений параметров сигналов АЭ, определяющих классы источников и критерии оценки) при наличии обоснования их применения.

Выбор системы классификации и критериев оценки производят перед выполнением АЭ контроля и фиксируют в технологии контроля, разработанной на основе данного документа или приведенной в соответствие с ним. После этого исполнитель производит соответствующую настройку аппаратуры и разработку требуемого программного продукта (при необходимости).

П3.1. Амплитудный критерий
Вычисляют среднюю амплитуду А_ср не менее трех импульсов с индивидуальной амплитудой А_с для каждого источника АЭ за выбранный интервал наблюдения. Амплитуда корректируется с учетом затухания АЭ сигналов при их распространении в материале.

В предварительных экспериментах определяют граничное значение допустимой амплитуды А_t

А_t = B₁ U_пор + В₂А_с,

где U_пор-значение порога амплитудной дискриминации;

А_с-величина превышения порога АЭ сигналом, соответствующим росту трещины в материале;

В₁ и В₂-коэффициенты, определяемые из эксперимента. Значения этих коэффициентов находятся в пределах 0-1.

Классификацию источников производят следующим образом:

источник I класса-источник, для которого не производилось вычисление средней амплитуды импульсов (получено менее трех импульсов за интервал наблюдения);

источник II класса-источник, для которого выполняется неравенство:

А_ср < А_t;

источник III класса-источник, для которого выполняется неравенство:

А_ср > А_t;

источник IV класса-источник, включающий не менее трех зарегистрированных импульсов, для которых выполняется неравенство:

А_ср > А_t.

Конкретные значения A_t, B₁ и B₂ зависят от материала контролируемого объекта и определяются в предварительных экспериментах.

П3.2. Интегральный критерий
Для каждой зоны вычисляют активность источников АЭ сигналов с использованием выражения

где

k = 1, 2, 3 … K;

N_k - число событий в k-ом интервале оценки параметров;

N_k₊₁ - число событий в k+1-ом интервале оценки параметров;

k - номер интервала оценки параметров.

Интервал наблюдения разделяется на k интервалов оценки параметров.

Производят оценку:

F << 1;

F = 1;

F > 1.

Вычисляют относительную силу J_k источника АЭ на каждом интервале регистрации:

где A_K-средняя амплитуда источника за интервал k;

A_k-средняя амплитуда всех источников АЭ по всему объекту за исключением анализируемого за интервал k;

W-коэффициент, определяемый в предварительных экспериментах.

Далее производят оценку источника АЭ, используя матрицу:

	J_k < 1	J_k > 1	J_k >> 1
F<<1	I	II	III
F = 1	II	II	III
F > 1	III	III	IV

П3.3. Локально-динамический критерий
Оценку производят в реальном масштабе времени с использованием следующих параметров АЭ:

N_i₊₁-число выбросов в последующем событии;

N_i-число выбросов в предыдущем событии;

либо

E_i₊₁-энергия последующего АЭ события;

E_i-энергия предыдущего АЭ события.

Вместо энергии может быть использован параметр -квадрат амплитуды. Для каждого события вычисляют величины

;

, либо

где P_i₊₁-значение внешнего параметра в момент регистрации последующего события (если в качестве параметра используют время, тогда это-промежуток времени от начала интервала наблюдения);

P_i-значение внешнего параметра в момент регистрации предыдущего события (если в качестве параметра используют время, тогда это-промежуток времени от начала интервала наблюдения).

Далее производят классификацию источника:

I класс-W_i₊₁ << V_i₊₁,

II класс-W_i₊₁ = V_i₊₁,

III класс-W_i₊₁ > V_i₊₁,

IV класс-W_i₊₁ >> V_i₊₁.

П3.4. Интегрально-динамический критерий. [Стандарт NDIS 2412-80, Япония]
П3.4.1 Для каждого источника определяют коэффициент концентрации С:

C = N_i/R²,

где R-средний радиус источника АЭ.

П3.4.2. Для каждого источника определяют суммарную энергию

.

П3.4.3 Согласно п.п. П3.4.1 и П3.4.2 оценивают положение точки на плоскости в координатах lgC-lgЕ (табл. 1). Устанавливается ранг источника. Положение разграничивающих линий определяется предварительными экспериментами.

Таблица 1

lgE

lgC

П3.4.4. Формируют величину Р, характеризующую динамику энерговыделения источника на интервале наблюдения:

,

П3.4.5. Устанавливается тип источника согласно табл. 2.
Таблица 2

Р

Тип

Р << 1

1

Р < 1

2

Р = 1

3

Р > 1

4

П3.4.6. Производят классификацию источника согласно табл. 3.

Таблица 3

Тип	Ранг
Тип	1	2	3	4
1	I	I	II	III
2	I	II	II	III
3	I	II	III	III
4	I	III	IV	IV

П3.5. Критерии Кода ASME
Оценка результатов контроля производится в соответствии с табл. 4. Конкретные значения параметров зависят от условий контроля, материала контролируемого объекта и его состояния.

Конкретные значения параметров АЭ для ряда объектов (в соответствии с технологией MONPAC) приведены в табл. 5.

Таблица 4
Критерии оценки для зонной локации*

_______________

* В соответствии с Кодом ASME.

Эмиссия в процессе выдержки нагрузки

Скорость счета

Число импульсов

Число импульсов с большой амплитудой

MARSE или амплитуда

Активность

Порог, дБ

Первое нагружение. Сосуды давления, не прошедшие термообработку после проведения сварочных работ

Не более чем Е_н импульсов за время Т_н

Не используется

Не используется

Не более Е_А импульсов выше заданной амплитуды

MARSE или амплитуда импульсов не увеличивается с увеличением нагрузки

Активность не увеличивается с увеличением нагрузки

V_тн

Прочие сосуды давления

Не более чем Е_н импульсов за время Т_н

Менее чем N_т выбросов на ПАЕ при заданном увеличении нагрузки

Не более Е_т импульсов выше заданной амплитуды

Не более Е_А импульсов выше заданной амплитуды

MARSE или амплитуда импульсов не увеличивается с увеличением нагрузки

Активность не увеличивается с увеличением нагрузки

V_тн

Примечания:

Е_н, N_т, Е_т и Е_А являются заданными допустимыми значениями параметров АЭ.

V_тн является заданным порогом.

Т_н является заданным временем выдержки.

Таблица 5

Критерии оценки для систем регистрации АЭ в реальном времени

	Эмиссия в процессе выдержки под нагрузкой	Скорость счета	Число импульсов	Импульсы с большой амплитудой	Амплитуда импульсов	Активность	Порог, дБ
1	2	3	4	5	6	7	8
1. Новые резервуары Первое нагружение Примечание. Если данный критерий не срабатывает при первом нагружении, сосуд может быть нагружен повторно и применен критерий «б»	Не более 2 импульсов на каждый ПАЭ в течение 2 мин	Не более чем 2000 выбросов на каждый ПАЭ, в процессе превышения эксплуатационного уровня нагрузки на 10 %	Не более 60	Амплитуда всех импульсов не превышает 65 дБ	Амплитуда не растет в процессе роста нагрузки	Активность не растет в процессе роста нагрузки	60
Повторное нагружение	Не более 2 импульсов на каждый ПАЭ в течение 2 мин	Не более чем 1000 выбросов на каждый ПАЭ, в процессе превышения эксплуатационного уровня нагрузки на 10 %	Не более 60	Амплитуда всех импульсов не превышает 65 дБ для углеродистых сталей, титана и циркония или не выше 60 дБ для алюминиесодержащих нержавеющих сталей (300-й и 400-й серий)	Амплитуда не растет в процессе роста нагрузки	Активность не растет в процессе роста нагрузки	50
2. Резервуары, находящиеся в эксплуатации	Не более 2 импульсов на каждый ПАЭ в течение 2 мин*	Не более чем 400 выбросов на каждый ПАЭ, в процессе превышения эксплуатационного уровня нагрузки на 5 %*	Не более 60 до уровня эксплуатационной нагрузки и не более 30 на каждые следующие 5 % нагрузки *		Амплитуда не растет в процессе роста нагрузки	Активность не растет в процессе роста нагрузки	50**
3. Новые сосуды давления Первое нагружение Примечание. Если данный критерий не срабатывает при первом нагружении, сосуд может быть нагружен повторно и применен критерий «б»	Не более 2 импульсов на каждый ПАЭ в течение 2 мин	Не применяется	Не применяется	Амплитуда всех импульсов не превышает 65 дБ	Амплитуда не растет в процессе роста нагрузки	Активность не растет в процессе роста нагрузки	60
Повторное нагружение	Не более 2 импульсов на каждый ПАЭ в течение 2 мин	Не более чем 2000 выбросов всего, в процессе превышения эксплуатационного уровня давления на 10 %	Не более 60	Амплитуда всех импульсов не превышает 65 дБ для углеродистых сталей, титана и циркония или не выше 60 дБ для алюминиесодержащих нержавеющих сталей (300-й и 400-й серий)	Амплитуда не растет в процессе роста нагрузки	Активность не растет в процессе роста нагрузки	50
4. Сосуды давления, находящиеся в эксплуатации	Не более 2 импульсов на каждый ПАЭ	Не более чем 200 выбросов всего, в процессе превышения эксплуатационного уровня давления на 5 %	Не более 5 до уровня эксплуатационного давления и не более 20 на каждые следующие 5 % давления		Амплитуда не растет в процессе роста нагрузки	Активность не растет в процессе роста нагрузки	50

* Для низкотемпературных резервуаров для хранения аммиака данный критерий трудно применить из-за кипения аммиака и образования льда.

** При контроле низкотемпературных резервуаров для хранения аммиака используется 55 дБ.
Примечание: данная таблица используется в случае применения технологии MONPAC.

П3.6. Система классификации источников АЭ в технологии MONPAC
Источники АЭ разделяются на классы в соответствии со значениями параметров «Силовой индекс» и «Исторический индекс». «Силовой индекс» S_av определяется выражением:

,

где S_oi-сила сигнала i-го события, представляющая собой удвоенную площадь под огибающей импульса АЭ;

S_oi/2 = MARSE. Исторический индекс определяется выражением:

После вычисления значений индексов для каждого зарегистрированного импульса АЭ производят классификацию источников в соответствии с табл. 6, где принята следующая классификация:

Таблица 6

Класс источников АЭ

Описание источника АЭ

А

Незначительный источник, регистрируется для учета в будущих испытаниях

В

Источник регистрируется для учета в будущих испытаниях, осматривается поверхность объекта для выявления поверхностных дефектов, вида коррозии, питтинга, трещин и др.

С

Источник свидетельствует о наличии дефекта, требующего последующего анализа данных АЭ контроля, повторного АЭ контроля или контроля с использованием других методов

D

Источник свидетельствует о наличии значительного дефекта, требующего последующего контроля с использованием других методов

Е

Источник свидетельствует о наличии большого дефекта, требующего немедленного прекращения нагружения и контроля другими методами

Диаграмма классификации источников АЭ в технологии MONPAC

П3.7. Критерий непрерывной АЭ
Регистрация непрерывной АЭ, уровень которой превышает пороговый уровень системы контроля, свидетельствует о наличии течи в стенке контролируемого объекта. По критерию непрерывной АЭ ситуация классифицируется следующим образом:

I-отсутствие непрерывной АЭ;

IV-регистрация непрерывной АЭ.

_________________

жүктеу/скачать 143.71 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: