2. Пассивные методы диагностики НДС

К пассивным методам НК, использующим измерения собственных физических полей конструкций, прежде всего, следует отнести:

· метод акустической эмиссии (АЭ);

· метод магнитной памяти металла (МПМ).

Эти два метода получили в настоящее время наибольшее распространение на практике для ранней диагностики повреждений оборудования и конструкций. Кроме того, именно эти два метода позволяют в настоящее время обеспечить 100% обследование оборудования в режиме экспресс-контроля.

Как показала практика, метод МПМ по сравнению с методом АЭ дополнительно дает информацию о фактическом НДС объекта контроля, что позволяет более объективно определить не только ЗКН, но и причину образования этой зоны. При этом никаких подготовительных работ для применения метода МПМ на объекте контроля не требуется.

На рис.2 представлены основные зависимости, характеризующие НДС стали при механическом воздействии, полученные в результате расчетных исследований. Угол между линией Нр=0 и осью трубы со стороны напряжения сжатия равен (90є-26,5є)=63,5є. сжатия той же величины 12кг/мм2 этот угол равен ~70є.

Таким образом, простым геометрическим расчетом углов расположения линий Нр=0 по отношению к оси трубы, выявленных при контроле методом МПМ, подтвердили справедливость закономерностей, установленных в работе. При наличии зависимости для стали 3, аналогичной для чистого железа (см. рис.2,б), на основании данных контроля методом МПМ можно по углу непосредственно на трубопроводе определять величину и знак остаточных напряжений.

Рис.1. Основные зависимости, характеризующие НДС стали при механическом воздействии: а - коэффициент Пуассона; б - угол плоскости скольжения; в - сдвиговая деформация; г - плотность дислокаций N=10nd; д - сдвиговая деформация; е - плотность дислокаций N=10nd; у - механические напряжения сжатия и растяжения, кГ/мм2; упц=0,95; ут=4,3; ув=17; ув=0,14.

В связи с большими сроками эксплуатации конструкций и возрастающей с каждым годом интенсивностью отказов, связанных с образованием в металле эксплуатационных дефектов в виде коррозионного и эрозионного износа стенок, несплошностей, расслоений и трещин, использование традиционных дискретных методов обследования становится неэффективным из-за большой трудоемкости, несвоевременности и локальности данных способов обследования.

Радикальным способом обеспечения необходимого уровня эксплуатационной надежности конструкций является применение системы непрерывного слежения (мониторинга) за техническим состоянием в процессе эксплуатации на основе акустико-эмиссионного метода, различных методов неразрушающего контроля и методов экспериментальной оценки напряженно-деформированного состояния.