автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Оценка технического состояния трубопроводов энергоблоков в процессе их эксплуатации электромагнитным методом

На правах рукописи

Фид^-

Ильин Александр Сергеевич 003474903

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО ОЭСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ЭНЕРГОБЛОКОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ МЕТОДОМ

Специальность 05 11 13 - Приборы и методы контротя природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003474903

Работа выполнена в Московском государственном университете приборостроения и информатики (МГУПИ)

Научный руководитечь доктор технических наук, профессор

Голубятников И В

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Кузнецов Н С

кандидат технических наук Карабчевский В А

Ведущая организация ЗАО «НИИН МНПО «Спектр»

Защита диссертации состоится « 23 » июня 2009 г в 12 часов на заседании диссертационного Совета Д 212 119 01 в Московском государственном университете приборостроения и информатики по адресу 107996, г Москва, ул Стромынка, д 20

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПИ

Автореферат разослан « 22 » мая 2009 г

Ученый секретарь

диссертационного Совета Д 212 119 01 доктор технических наук, профессор

В В Филинов

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1 1 Актуальность темы

Одной из основных проблем в энергомашиностроении является обеспечение надежности и дочговечности службы деталей и узлов различных элементов энергетического оборудования Для этого необходимо применять профилактические меры и своевременно заменять детали и узлы, заведомо отработавшие свой ресурс С увеличением срока эксплуатации и прибчижении его к ресурсному, все более актуальными становятся вопросы выявления образующихся дефектов сплошности и прогнозирования остаточного ресурса по фактическому состоянию металла в наиболее нагруженных узлах К высоконагруженным и достаточно важным элементам оборудования энер-гобчоков относятся трубопроводы Металл трубопроводов энергоблоков постоянно работает под напряжением при высоких температурах в условиях ползучести Существующие методы и средства неразрушающего контроля не удовлетворяют в полной мере современным требованиям по оперативности и достоверности оценке состояния металла трубопроводов энергоблоков, отсутствует комплексный подход, включающий оценку состояния металла по его физико-механическим характеристикам, увязанным с остаточным ресурсом, выявление с приемлемой вероятностью наиболее характерных дефектов, развивающихся в процессе эксплуатации

В связи с этим, разработка новых более эффективных способов и средств для оценки стадий деградации металла и выявления наиболее характерных и опасных дефектов в процессе эксплуатации трубопроводов энергоблоков является актуальной задачей

1.2 Цель работы - повышение достоверности оценки технического состояния трубопроводов энергоблоков в процессе их эксплуатации на основе бесконтакных электромагнитных методов котроля

Достижение поставленной цели предполагает решение следующих основных задач

• исследование функции распределения электромагнитного поля продольных токов в контролируемом трубопроводе, входящем в электрически замкнутый контур,

• исследование воздействия дефектов на распределение электромагнитного поля над поверхностью трубопровода,

• разработка способов оценки параметров дефектов, выявленных в ферромагнитных трубопроводах,

• исследование основных закономерностей бесконтактного выявления дефектов на основе анализа магнитных потоков рассеяния при локальном намагничивании,

• исследование взаимосвязи между степенью деградации металла, с одной стороны, и его электромагнитными параметрами, с другой стороны,

• разработка способов получения информации о степени деградации металла и реализующих эти способы средств контроля,

• разработка средства дефектоскопии и структуроскопии для оперативного, периодического и непрерывного контроля элементов энергоблоков в процессе эксплуатации

1.3 Методы исследования

Выполнение научных исследований, связанных с дефектоскопией трубопроводов, проводилось экспериментально и с использованием методов математической физики Результаты исследований, связанные с оценкой степени деградации металла были получены с использованием методов механических испытаний, результатов металлографического анализа и статистических методов обработки экспериментальных данных 1 4 Научная новизна работы Научная новизна работы заключается в следующем

• исследована функция распределение электромагнитного поля при трансформаторном способе возбуждения продольных токов, позволяющем достичь наибольшей чувствительности к дефектам, развивающимся со стороны внутренней поверхности трубопровода,

• получены оценки изменения чувствительности к дефектам за счет неравномерности распределения электромагнитного поля в сечении трубопровода с продольными токами, включенного в электрически замкнутый контур,

• исследованы искажения функции распределения электромагнитного поля продольных токов в трубопроводе при наличии в металле трубопроводов дефектов сплошности,

• получены оценки влияния локальности намагничивания при выявлении дефектов в трубопроводах на основе исследования магнитных потоков рассеяния,

• разработан способ оценки параметров дефектов, выявленных в трубопроводах, путем совместного анализа эффектов перераспределения магнитного потока и деформации контуров вихревого тока,

• установлена взаимосвязь между степенью деградации металла трубопроводов и его электромагнитными характеристиками

1.5 Практическая ценность работы заключается в том, что

• Даны рекомендации по выбору режима контроля при трансформаторном возбуждении продольных токов в трубопроводе, входящем в замкнутый контур,

• Получены зависимости для уточнения параметров выявленных дефектов с учетом неравномерности распределения электромагнитного поля в сечении трубопровода,

• Определены наиболее информативные параметры для выявлении дефектов в трубопроводах,

• Разработан способ сгруктуроскопии металла трубопроводов с автоматическим подавлением влияния вариации воздушного зазора в разомкнутой магнитной цепи, образованной сердечником первичного преобразователя и контролируемым объектом

1 6 Реализация и внедрение результатов работы

Разработана система «СПРУТ» (Система прогнозирования роста усталостных трещин) для непрерывного и периодического контроля ферромагнитных трубопроводов электромагнитным методом,

Разработан структуроскоп «РЕСУРС-ВТ-08» для оценки степени деградации металла трубопроводов энергоблоков

Разработанные средства контроля трубопроводов энергоблоков использованы в научно-исследовательском институте интроскопии для (НИИН) создании системы мониторинга энергооборудования 1 7 Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались на 4 всероссийских и международных научно-технических конференциях 1.8. Публикации

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ в виде статей в журналах, трудах международных и российских конференций и сборнике научных трудов МГУПИ, из них 2 работы в издании, рекомендованном ВАК РФ для опубликования научных поюжений диссертационных работ В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат научные и практические результаты, заявленные в диссертации 1.9 Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 160 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 125 наименований и приложения, а также включает рисунки и таблицы в количестве 54 шт 110 Основные положения, выносимые на защиту:

• функции распределения электромагнитного поля в электрически замкнутом контуре, включающем контролируемый трубопровод, при трансформаторном возбуждении в нем продольных токов,

• оценки изменения чувствительности к дефектам за счет неравномерности распределения электромагнитного поля в сечении трубопровода с продольными токами, включенного в электрически замкнутый контур,

• оценки влияния локальности намагничивания при выявлении дефектов в трубопроводах на основе исследования магнитных потоков рассеяния,

• способ оценки параметров дефектов, выявленных в трубопроводах, путем совместного анализа эффектов перераспределения магнитного потока и деформации контуров вихревого тока,

• взаимосвязь между степенью деградации металла трубопроводов и его электромагнитными характеристиками,

• способ структуроскопии металла трубопроводов с автоматическим подавлением влияния вариации воздушного зазора в разомкнутой магнитной цепи, образованной сердечником первичного преобразователя и контролируемым объектом

2 Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, формулируются цель и основные направления научного исследования, отмечаются новизна и практическая значимость полученных результатов

Первая глава посвящена вопросам современного состояния неразрушающего контроля трубопроводов энергоблоков Проведен анализ факторов, влияющих на разрушение металла трубопроводов

Определено, что для прогнозирования работоспособности металла трубопроводов энергоблоков необходимо в процессе эксплуатации контролировать ряд параметров К ним относятся состояние структуры металла и наличие нарушений сплошности

Вторая глава посвящена исследованию способов электромагнитного контроля металла трубопроводов в процессе эксплуатации Наиболее вероятно развитие дефектов с внутренней стороны трубопроводов Для их надежного выявления необходимо ослабить скин-эффект, приводящий к уменьшению плотности тока во внутренних слоях трубопровода Это наилучшим образом достигается при трансформаторном способе возбуждения переменного тока в трубопроводах, образующих электрически замкнутый контур Последнее условие практически всегда выполняется для трубопроводов энергооборудования Структурная схема контроля трубопроводов при трансформаторном возбуждении в них токов представлена на рис 1 Здесь токи в трубопроводе 1 возбуждаются с помощью переменного магнитного тока, сцепленного с электрически замкнутым контуром, образованным трубопроводом и обечайкой 2 Переменный магнитный поток создается системой возбуждения, состоящей из источника 3 переменного тока, соединенного с обмоткой 4 возбудителя 5, представляющего из себя замкнутый ферромагнитный сердечник 6 с обмоткой Сердечник 6 может бьгть выполнен разъемным и устанавливается на произвольном участке трубопровода. Измерительные преобразователи 7 магнитного поля размещены вдоль трубопровода и соединены линией связи через коммутатор 8 с блоком 9 обработки сигнала Блок 9 обработки сигнала соединен с блоком 10 памяти и преобразования информации, выход которого подключен к блоку 11 представления информации

Контроль трубопроводов при трансформаторном возбуждении имеет ряд особенностей, связанных с неравномерным распределением электромагнитного поля в сечении трубопровода Это приводит к изменению чувствительности к дефектам и затрудняет интерпретацию регистрируемых сигналов Кроме того необходимо оптимизировать режим контроля и выбрать информативные параметры

Для проведения соответствующих исследований выбрана расчетная модель <струба - обратный провод» (рис 2) Задача дефектоскопии состоит в регистрации сигналов, вызванных дефектами сплошности и подавлении сигналов, обусловленных влиянием других параметров Влияние других параметров, то есть, мешающих факторов, проанализировано в этой же системе Здесь на расстоянии Ь от оси трубы с протекающим по ней током / и параллельно ей размещен провод с током -1 Требуется найти распределение магнитного поля вне трубы и распределение плотности тока в трубе Задача решалась на основе уравнений Максвелла методом разделения переменных

«труба - обратный провод»

Для распределим тока / с плотностью У" в трубе с внешним обратным проводом, получено

^^\ + <T±\DmJm(kr)+CmNm(kr)]cos(mf>), (1)

2 лKt t\I<i, К2 )

±(г,Л2)= NtfefrikRj-JofafoikRt), (2)

(3)

где JQ (kr), Л'0 (b-),,V, (А/?;) - функции Бесселя первого и второго рода, нулевого и первого порядка, соответственно, от комплексного аргумента k = -J-jü>pißau, j = V-T, <u - круговая частота, а -удетьная этектрическая проводимость, ц - магнитная проницаемость, |i0 - магнитная постоянная

Первый член в (1) соответствует плотности тока в трубе с бесконечно удаленным обратным проводом

Воздействие различных факторов на распределение плотности тока исследовалось при их раздельной вариации Установлено, что определить влияние геометрических, электрофизических параметров и режима контроля удобно для двух предельных случаев бесконечно удаленного обратного провода и обратного провода, установленного вдоль контролируемой трубы Соответствующие расчетные формулы получаются путем предельного перехода в выражении (1) и имеет вид

/%)=М. лЕМОм») (4)

2лЯ, NjkR^ikRj-J^RjNjkR,) На рис 3, в качестве примера, приведена одна из полученных в результате расчетов по формуле (4) - диаграмм распределения плотности тока в трубе при вариации нормированной толщины стенки Т = T/R и обобщенного параметра X - JC0!Ja(J > где R-Rt Для удобства анализа плотность тока J нормирована по максимальному ее значению на внешней поверхности трубы

Рис 3 Диаграмма распределения пчотности тока по толщине трубы в системе с внешним бесконечно удаленным проводом

Как следует из приведенной на рис 3 диаграмме, распределение амплитуды плотности тока нелинейно, монотонно и имеет максимум на внешней поверхности В то же время фаза плотности тока изменяется монотонно и линейно Потученные диаграммы позволяют получить количественную оценку изменения чувствительности к вариации параметров различных слоев трубы, связанную со скин-эффектом

На рис 4 приведены годографы изменения плотности тока в сечении трубы Из приведенного годографа видно, что фаза плотности тока существенно зависит от угловой координаты, что необходимо учитывать при интерпретации регистрируемых сигналов от дефектов

т=о 22м,х=3

Рис 4 Распределение плотности тока в трубе с учетом эффекта близости

-НеН»(А/М)-1Д5 -1,0 -0,75 -ОД -0,25

Х=14

Х=10 Л-1 у Ц 'П / х=з

К*«» Р'1 1=1А \ / •4тНм

А/М

Рис 5 Распределение Н_г над внешней поверхностью трубопровода

Типичное исходное распределение Н_г в пространственной и частотной областях над внешней поверхностью трубопровода показано на рис 5 Из приведенных годографов видно, что функция Я, имеет экстремумы как в пространственной, так и в частотной областях При этом максимум в пространственной области при вариации параметра X смещается Приведенные диаграммы показывают исходный уровень неинформативной составляющей Яр Этот уровень не является постоянным и изменяется при вариации вышеперечисленных факторов, соответствующие изменения анализировались при одинаковой величине тока в контуре I = 1 А, а значения Я, вычислялись в А/м

Оценка сигналов измерительных преобразователей под воздействием дефектов сплошности проводилось с помощью приближенной математической модели Сущность данной модели заключается в том, что поверхность дефекта дискретизируется и вычисляется ток /,, = 1, 2, , п, протекающий через каждый выделенный элемент поверхности до появления дефекта Это позволяет представить влияние дефекта, как результат действия источников тока , распределенных по поверхности до образования несплошности Для использования данной модели применительно к исследуемой задаче необходимо определить ток, протекающий через выделенный элемент поверхности трещины Для трубопровода с внешним бесконечно удаленным проводом, получим

к

I _ к1 7Т

г

г и <р - радиальная и угловая координаты центра выделенного элемента,

Д г и А<р - расстояния от центра выделенного элемента до его сторон по радиальной и угловой координатам Выполнив интегрирование, имеем

I ЛГ, (ьу, (№)-■/,(*>•) АГ, (<л)-лг,0)./, + (Ь-)ЛГ, Щ (8)

-' 2я-л. (иг,) '

I - длина трещины, п - число элементов вдоль длины трещины, г = г+Ы2, г = г -И/2

Таким образом, после вычисления значений токов через заданные участки будущей трещины, можно вычислить распределение составляющих магнитного поля над поверхностями трубопровода с дефектами сплошности и определить основные закономерности искажения магнитных полей над внешней поверхностью трубопровода с дефектами со стороны внутренней поверхности На рис 6 показано распределение амплитуды нормальной составляющей магнитного поля Я, над участком трубопровода с подповерхностной трещиной Из него видно, что имеется два максимума над концами трещины, а строго над центром трещины искажения поля отсутствуют

Анализ годографов максимума Я, над трещинами, развивающимися с внутренней поверхности трубопровода при вариации обобщенного параметра X и зависимостей изменения трещины длиной £=2Т, развивающейся со стороны внутренней поверхности при измерении над внешней поверхностью трубопровода показал, что по мере уменьшения параметра X величина максимума Я, возрастает При этом при измерении через толщу металла регистрируемый сигнал убывает всего в два раза, против десятков раз при традиционном способе возбуждения

Определено, что в общем случае, когда трещина является внутренней и не выходит ни на одну из поверхностей трубопровода, существует оптимальное значение параметра Х„„т при неизменной величине пропускаемого через сечение трубопровода тока

Это связано с тем, что по мере увеличения частоты пропускаемого тока плотность тока во внутренних слоях непрерывно ослабляется, а во внешних слоях растет При этом граница раздела между слоями с ослабляемой и усиливаемой плотностями тока к увеличением X стремится к внешней поверхности Следовательно, до определенного значения X ток перераспределяемый трещиной растет, а затем начинает убывать

■I-1-1-1-

О 0,25 0,5 0,75 1,0

Рис 6 Распределение амплитуды Н_т над участком с подповерхностной трещиной

Трубопроводы энергоблоков содержат различные элементы в виде задвижек, креплений, врезок и т п При этом возникают участки с кривизной малого радиуса Это приводит к возрастанию механических напряжений на соответствующих участках и увеличению риска образования на них трещин Для дефектоскопии подобных участков целесообразно использовать один из методов электромагнитного контроля - феррозондовый, с локальным намагничиванием

Локализация зоны намагничивания вносит ряд особенностей по сравнению с традиционно используемым однородным намагничиванием возрастает неоднородность намагниченности материала и направление вектора Но в данной зоне изменяется от точки к точке Магнитное поте дефекта, перемещающегося в локально намагниченной зоне, не является статическим, распределение его напряженности изменяется по мере перемещения дефекта в соответствии с величиной и направлением Но на пути перемещения дефекта Таким образом, на магниточувствительные преобразователи, расположенные в зоне локального намагничивания, от перемещающегося дефекта действует не статическое поле рассеяния, образующееся при однородном намагничивании, а изменяющееся под влиянием величины и направления действующего на дефект Но

Составляющие напряженности намагничивающего поля в центре дефекта определяются следующим выражением

агсг^

Ах,

-агс^-

Ах,

Н,=кАН„1 п

(х\+у2) + А)г

*2г+(>> + А)2]

, (9)

:*1+у2), ,„

+ Л)

агс1&-^-—— arctg -

х,х2 +(у + Ь) х,х2+у

2 Ьу

Рис 7 Геометрическая модель дефекта для феррозондового метода контротя с локальным намагничиванием

Рассмотрены магнитные поля двух качественно различных типа дефектов трещины и коррозионного поражения на поверхности трубопровода Дефект типа трещины характеризуется значительно большей глубиной Л по сравнению с шириной 26, дефект типа коррозионного поражения имеет обычно значительную ширину 2Ъ и малую глубину, то есть выполняется условие 2Ъ»Ь Для всех этих случаев выведены расчетные зависимости и построены графики Проведенный анализ показал, что при локальном намагничивании распределение от указанных типов дефектов различно Это позволяет проводить их селективное выявление

Третья глава посвящена оценке степени деградации металла этектромагнитным методом В ней описан выбранный электромагнитный преобразоватеть для оценки изменений структуры металла и проведена его оптимизация применительно к решаемой задаче Здесь же приведены ре-зутьтаты экспериментальных исследований взаимосвязи между степенью деградации металла и выходными характеристиками выбранного электромагнитного преобразователя В отличие от стандартных задач структуроскопии, связанных, обычно, с контролем тонкого поверхностного слоя, для определения степени деградации металла требуется интегральная оценка свойств металла по толщине в слое не менее, чем 1 2 мм Во-вторых, необходимо контролировать металл с плохим состоянием поверхности, что обусловлено его длительной эксплуатацией С учетом специфики решаемой задачи был разработан первичный этектромагнитный преобразователь с двумя вложенными друг в друга и- образными сердечниками, представленный на рис 8 Теоретические исстедования данного преобразователя проводились методом конечных элементов При соответствующем выборе параметров (числа витков обмоток и размеров сердечника) удается подавить втияние вариации рабочего зазора между торцами сердечника и поверхностью металла

Рис 8 Геометрическая расчетная модель для теоретического исследования задачи струкгуроскопии

Рис 9 Изменение пределов прочности и текучести стали 16 ГС под воздействием холодной деформации, а также при одновременном влиянии старения

Образцы с различной степенью деградации металла, были получены путем применения передовых методик ускоренных испытаний металла При этом наиболее значимыми для повреждаемости металла в процессе эксплуатации были признаны четыре фактора деформация, старение, наводораживание и комплексное воздействие деформации, старения и наводораживания

Образцы, в виде параллелепипедов с размерами в мм 220x15x15 из исходного металла, подвергались комплексу воздействий, после чего были получены образцы, соответствующие различным степеням деградации металла Затем каждый из образцов разрезался на две части Одна из них предназначалась для проведения испытаний, с целью определения физико-механических свойств, отражающих степень пригодности металла к эксплуатации Другая часть образца, с определенными таким образом комплексом физико-механических свойств, использовалась для разработки электромагнитного структуроскопа При анализе изменений физико-механических свойств измерялись сле-

дующие параметры твердость по Бринелю, предел прочности, предел текучести, относительное сужение, параметр трещиностойкости, преде! малоцикловой выносливости, предел многоцикловой выносливости, структурная повреждаемость, скорость роста циклической трещины

В результате проведенных исследований определялись параметры электромагнитного преобразователя и режим контроля, обеспечивающие наибольшую степень корреляции между регистрируемыми сигналами и представляющими интерес физико-механическими свойствами образцов Наилучшие результаты были получены при использовании электромагнитного преобразователя с двумя U - образным сердечниками, имеющим следующие параметры Сердечники выполнялись из ферритовых колец М2000-НМЗ К28х16х9 и М2000-НМЗ К48х40х9 Возбуждающая и измерительная обмотки внутреннего сердечника состояли из 150 витков провода ПЭВ2 -0 3, а внешнего сердечника - по 280 витков

Было установлено, что наиболее информативна амплитуда основной гармоники на частоте f= 4 кГц В качестве примера на рис 9 приведена зависимость изменение пределов прочности и текучести стали 16 ГС под воздействием холодной деформации, а также при одновременном влиянии старения Полученные зависимости, показали, что имеется высокая степень корреляции между регистрируемым сигналом и контролируемыми свойствами образцов

Четвертая глава посвящена разработка средств оценки технического состояния металла трубопроводов в процессе эксплуатации энергоблоков Система прогнозирования развития усталостных трещин (СПРУТ) на основе трансформаторного возбуждения в замкнутом трубопроводе разрабатывалась применительно к задаче непрерывного и периодического контроля за состоянием гибов трубопровода ядерного реактора на быстрых нейтронах

Рис 10 Структурная схема установки «СПРУТ»

Структурная схема установки «СПРУТ» представлена на рис 10 и состоит из электромагнитного возбудителя 1, источника гармонического напряжения 2, первичных преобразователей 3, линии связи 4, коммутатора 5, предусилителя 6, фазового детектора 7, компаратора 8 и индикатора 9 Возбудитель 1 выполнялся разъемным и состоял из П-образных пермалоевых сердечников, соединяемых стяжкой В зависимости от требуемой мощности количество сердечников может варьироваться При этом каждый из сердечников имеет отдельную обмотку, подключаемую к соответствующему усилителю мощности источника 2, а все входы усилителей подключены к задающему генератору Система возбуждения дефектоскопа отдельно показана на рис 4 2 Такое выполнение системы возбуждения позволяет регулировать передаваемую в трубопровод мощность в широких пределах и наращивать ее до требуемой величины без изменения параметров усилителя мощности Это важно, поскольку необходимая для получения требуемого уровня сигналов мощность зависит от параметров трубопровода, которые могут изменяться в широких пределах

Как показали проведенные испытания, с помощью установки «СПРУТ» надежно регистрируется утонение со стороны внутренней полости трубы на величину 10 15% от толщины стенки

Электромагнитный структуроскоп «РЕСУРС-ВТ-08» разрабатывался применительно к задачам прогноза остаточного ресурса металла трубопроводов оборудования и аппаратов из конструкционных сталей Принцип действия структуроскопа основан на измерении электромагнитных параметров металла в разомкнутой магнитной цепи с подавлением влияния зазора Струиуроскоп может применяться для прогноза остаточного ресурса трубопроводов оборудования энергетической промышленности

3 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Для непрерывного контроля в процессе эксплуатации трубопроводов энергоблоков, образующих электрически замкнутый контур, целесообразно возбуждать продольные токи с помощью системы трансформаторного возбуждения В этом случае достигается наименьшая степень ослабления плотности тока во внутренних слоях трубопровода за счет скин-эффекта и, следовательно, наибольшая чувствительность к дефектам, развивающимся со стороны внутренней полости

2 Разработана математическая модель для исследования функции распределения электромагнитного поля трубопровода, входящего в электрически замкнутый контур с циркулирующими по нему продольными токами

3 Проведенный с помощью разработанной модели анализ показал, что радиальная составляющая магнитного поля изменяется над поверхностью включенного в электрически замкнутый контур трубопровода по закону близкому к гармоническому При этом плотность тока в сечении трубопровода, при изменении угловой координаты, может изменяться по амплитуде в 2 и более раз, а по фазе на величину до 160 градусов

4 Неравномерность распределения электрического и магнитного полей при фиксированном расстоянии от оси трубопровода, входящего в электрически замкнутый контур, может привести к существенной погрешности при интерпретации сигналов, связанных с влиянием дефектов сплошности

5 Установленные закономерности распределения электромагнитного поля для трубопроводов, включенных в электрически замкнутый контур с продольными токами, позволяют провести коррекцию сигналов, связанных с воздействием дефектов в зависимости от параметров контура, включающего трубопровод, и расположения дефектов в нем

6 Оптимальная для выявления дефектов частота зависит как от параметров трубопровода, так и от типа выявляемых дефектов В частности, для выявления коррозионных поражений с внутренней стороны трубопроводов из магнитной стали с толщиной до 15 мм оптимальная частота находится в диапазоне 100 400 Гц При этом рекомендуется применять чувствительный элемент в виде вложенных друг в друга дифференциально включенных катушек индуктивности и регистрировать изменения фазы вносимого напряжения

7 Для дефекгометрической оценки дефектов в ферромагнитных трубопроводах целесообразно наряду с измерением магнитных потоков рассеяния над центром трещины дополнительно измерять нормальную составляющую магнитного поля в концевых зонах связанную с перераспределением плотности тока

8 Измерения в центральной части и над концами трещины должны проводиться при создании тока вдоль трещины и перпендикулярно ей, соответственно, что наиболее просто реализуется с помощью катушки с и-образным сердечником Совокупность результатов измерения позволяет судить о ширине трещины и ее глубине

9 Между электромагнитными параметрами конструкционных сталей, применяемых в энергоблоках, и степенью деградации этих сталей существует однозначная взаимосвязь Однако для оценки электромагнитных параметров материала массивных ферромагнитных объектов необходимо снизить на порядок погрешность, связанную с вариацией зазора между торцом первичного преобразователя и поверхностью металлообъекга Требуемая степень подавления влияния вариации зазора может быть достигнута при совместной обработке результатов измерения с помощью вложенных друг в друга двух преобразователей с и-образными сердечниками Проведенные методом конечных элементов расчеты показывают, что отношение межполюсных расстояний сердечников должно находиться в диапазоне 1,8 2,2

10 Разработанная установка «СПРУТ» позволяет проводить периодический и непрерывный контроль целостности трубопроводов, как на гладкой их части, так и в зоне гибов, где вероятность

появления дефектов наиболее высока При этом за счет сочетания трансформаторного возбуждения токов в трубопроводе с регистрацией наиболее информативного параметра - фазы вносимого напряжения, удается выявлять дефекты типа локальных утонений на толщину порядка 20% от толщины стенки ферромагнитного трубопровода

11 Электромагнитный структуроскоп «РЕСУРС-ВТ-08» обеспечивает надежную регистрацию изменения электромагнитных свойств материала, сопутствующую деградации металла трубопроводов Необходимая достоверность измерений достигается за счет подавления влияния вариации зазора в диапазоне от 0 до 2 мм под торцами и - образного чагнитопровода в разомкнутой магнитной цепи

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ:

1 Ильин А С Моделирование процессов деградации металла электромагнитным методом Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии 5-я Всероссийская НТК / Под общей редакцией д-ра техн наук, проф Панарина В М - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -С 57-60

2 Шкатов П Н, Ильин А С Метод расчета сигнала накладного вихретокового преобразователя при исследовании электрических и магнитных свойств образца // Научные труды 9-ой Международной НПК «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики» Книга «Приборостроение» Дополнительный сборник - М 2006, С 92-98

3 Шкатов П Н , Ильин А С Современное состояние методов контроля за развитием усталостных трещин при испытании образцов и конструкций // Научные труды 9-ой Международной НПК «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики» Книга «Приборостроение» Дополнительный сборник -М 2006, С 99-104

4 Ильин А С Методы выявления усталостных трещин при неразрушающем контроле // Научные труды Международной НТК «Информационные технологии в науке, технике и образовании» - Хургада, Египет - М МГУПИ, 2006, Том 2 С 244 - 249

5 Ильин А С , Амурский А В , Слепцов В В и др Синтез оптимальных по быстродействию алгоритмов работы координатно-измерительных машин и роботов ПРИБОРЫ, 2007, 12 (90), С 6-10

6 Ильин А С Расчет выходных характеристик электромагнитных преобразователей с С-образными сердечниками при структуроскопии ферромагнитных объектов Вестник МГУПИ, 2009, № 17, С 25-31

7 Ильин А С Электромагнитная дефектоскопия и техническая диагностика объектов энергомашиностроения ПРИБОРЫ, 2009, № 3 (105), С 58-63

ЛР № 020418 от 08 октября 1997 г

Подписано к печати 19 05 2009 г Формат 60x84 1/16 Объем 1, 0 п л Тираж 100 экз Заказ № 69

Московский государственный университет приборостроения и информатики

107996, Москва, ул Стромынка, 20

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ЭНЕРГОБЛОКОВ.

1.1. Анализ факторов, влияющих на разрушение металла трубопроводов.

1.1. Классификация дефектов сплошности и дефектов структуры, характерных для металла трубопроводов энергоблоков.

1.2. Современные методы и средства неразрушающего контроля металла трубопроводов.

1.3. Выводы и постановка задачи.

Глава 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛА ТРУБОПРОВОДОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

2.1. Исследование способа электромагнитной дефектоскопии трубопроводов на основе трансформаторного возбуждения.

2.2. Исследование электромагнитной дефектоскопии металла трубопроводов на основе локального намагничивания.

2.3. Экспериментальное исследование воздействия дефектов сплошности на вносимые параметры электромагнитных преобразователей при трансформаторном возбуждении.

2.4. Экспериментальное исследование воздействия дефектов сплошности на вносимые параметры феррозондовых преобразователен при локальном намагничивании.

2.5. Выводы.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВНОСИМЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛА ТРУБОПРОВОДОВ ИЗ-ЗА ЕГО ДЕГРАДАЦИИ.

3.1. Теоретическое исследование структуроскопии металла трубопроводов на основе первичных преобразователей с U-образными сердечниками.

3.2. Исследование взаимосвязи меязду остаточным ресурсом металла и вносимыми параметрами в электромагнитный преобразователь с U-образными сердечниками.

3.3. Выводы.

Глава 4.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛА ТРУБОПРОВОДОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

4.1. Установка «СПРУТ» для электромагнитной дефектоскопии трубопроводов в процессе эксплуатации.

4.2. Электромагнитный структуроскоп «РЕСУРС-ВТ-08» для оценки остаточного ресурса работы металла.

4.3. Выводы.

Одной из основных проблем в энергомашиностроении является обеспечение надежности и долговечности службы деталей и узлов различных элементов энергетического оборудования. Для этого необходимо применять профилактические меры и своевременно заменять детали и узлы, заведомо отработавшие свой ресурс. С увеличением срока эксплуатации и приближении его к ресурсному, все более актуальными становятся вопросы выявления образующихся дефектов сплошности и прогнозирования остаточного ресурса по фактическому состоянию металла в наиболее нагруженных узлах. К высоконагруженным и достаточно важным элементам оборудования энергоблоков относятся трубопроводы. Металл трубопроводов энергоблоков постоянно работает под напряжением при высоких температурах в условиях ползучести. Существующие методы и средства неразрушающего контроля не удовлетворяют в полной мере современным требованиям по оперативности и достоверности оценке состояния металла трубопроводов энергоблоков, отсутствует комплексный подход, включающий оценку состояния металла по его физико-механическим характеристикам, увязанным с остаточным ресурсом, выявление с приемлемой вероятностью наиболее характерных дефектов, развивающихся в процессе эксплуатации.

В связи с этим, разработка новых более эффективных способов и средств для оценки стадий деградации металла и выявления наиболее характерных и опасных дефектов в процессе эксплуатации трубопроводов энергоблоков является актуальной задачей.

Цель настоящей диссертационной работы состоит в повышении достоверности оценки технического состояния трубопроводов энергоблоков в процессе их эксплуатации на основе бесконтакных электромагнитных методов контроля.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

• исследование функции распределения электромагнитного поля продольных токов в контролируемом трубопроводе, входящем в электрически замкнутый контур;

• исследование воздействия дефектов на распределение электромагнитного поля над поверхностью трубопровода;

• разработка способов оценки параметров дефектов, выявленных в ферромагнитных трубопроводах;

• исследование основных закономерностей бесконтактного выявления дефектов на основе анализа магнитных потоков рассеяния при локальном намагничивании;

• исследование взаимосвязи между степенью деградации металла, с одной стороны, и его электромагнитными параметрами, с другой стороны;

• разработка способов получения информации о степени деградации металла и реализующих эти способы средств контроля;

• разработка средства дефектоскопии и структуроскопии для оперативного, периодического и непрерывного контроля элементов энергоблоков в процессе эксплуатации.

Диссертационная работа изложена на 160 страницах машинописной текста, иллюстрируется рисунками и таблицами на страницах \ состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 125 наименований и приложения, а также включает рисунки и таблицы в количестве 54 шт. на листах.

4.3. Выводы

1. Разработанная установка «СПРУТ» позволяет проводить периодический и непрерывный контроль целостности трубопроводов как на гладкой их части, так и в зоне гибов, где вероятность появления дефектов наиболее высока. При этом за счет сочетания трансформаторного возбуждения токов в трубопроводе с регистрацией наиболее информативного параметра* - фазы вносимого напряжения, удается выявлять дефекты типа локальных утонений на толщину порядка 20% от толщины стенки ферромагнитного трубопровода. При этом в качестве чувствительного элемента рекомендуется использовать дифференциально включенные вложенные друг в друга катушки индуктивности, а рабочую частоту выбирать порядка 200. 300 Гц.

2. Электромагнитный дефектоскоп «РЕСУРС-ВТ-08» позволяет выявлять дефекты как в ферромагнитных, так и в немагнитных объектах с криволинейной поверхностью. При этом выявляются дефекты глубиной h более 0,1 мм при рабочем зазоре Yo менее 5h, но не более 6 мм. Отстройка от влияния кривизны достигается за счет применения дополнительных компенсационных катушек, реагирующих на перекос оси преобразователя и не реагирующих на дефект.

Электромагнитный структуроскоп «РЕСУРС-ВТ-08» способен регистрировать слабые изменения электромагнитных свойств материала за счет подавления влияния вариации зазора под торцами U - образного магнитопровода в разомкнутой магнитной цепи. Это позволяет прогнозировать остаточный ресурс металлообъектов, выполненных из наиболее распространенных в энергетической промышленности металлов.

Для разработанных дефектоскопов предложен контрольный образец с пониженной металлоемкостью, состоящий из четырех сопрягаемых друг с другом частей. Проведенный анализ погрешности имитации показал, что при оптимальном выборе размеров частей погрешность имитации за счет выполнения образца составным не превышает 10. 15%, что вполне допустимо.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.Для непрерывного контроля в процессе эксплуатации трубопроводов энергоблоков, образующих электрически замкнутый контур, целесообразно возбуждать продольные токи с помощью системы трансформаторного возбуждения. В этом случае достигается наименьшая степень ослабления плотности тока во внутренних слоях трубопровода за счет скин-эффекта и, следовательно, наибольшая чувствительность к дефектам, развивающимся со стороны внутренней полости.

2. Разработана математическая модель для исследования функции распределения электромагнитного поля трубопровода, входящего в электрически замкнутый контур с циркулирующими по нему продольными токами.

3.Проведенный с помощью разработанной модели анализ показал, что радиальная составляющая магнитного поля изменяется над поверхностью включенного в электрически замкнутый контур трубопровода по закону близкому к гармоническому. При этом плотность тока в сечении трубопровода, при изменении угловой координаты, может изменяться по амплитуде в 2 и более раз, а по фазе на величину до 160 градусов. •

Неравномерность распределения электрического и магнитного полей при фиксированном расстоянии от оси трубопровода, входящего в электрически замкнутый контур, может привести к существенной погрешности при интерпретации сигналов, связанных с влиянием дефектов сплошности.

5. У станов ленные закономерности распределения электромагнитного поля для трубопроводов, включенных в электрически замкнутый контур с продольными токами, позволяют провести коррекцию сигналов, связанных с воздействием дефектов в зависимости от параметров контура, включающего трубопровод, и расположения дефектов в нем.

6.Оптимальная для выявления дефектов частота зависит как от параметров трубопровода, так и от типа выявляемых дефектов. В частности, для выявления коррозионных поражений с внутренней стороны трубопроводов из магнитной стали с толщиной до 15 мм оптимальная частота находится в диапазоне 100.400 Гц. При этом рекомендуется применять чувствительный элемент в виде вложенных друг в друга дифференциально включенных катушек индуктивности и регистрировать изменения фазы вносимого напряжения.

7. Для дефектометрической оценки дефектов в ферромагнитных трубопроводах целесообразно наряду с измерением магнитных потоков рассеяния над центром трещины дополнительно измерять нормальную составляющую магнитного поля в концевых зонах, связанную с перераспределением плотности тока.

8.Измерения в центральной части и над концами трещины должны проводиться при создании тока вдоль трещины и перпендикулярно ей, соответственно, что наиболее просто реализуется с помощью катушки с U-образным сердечником. Совокупность результатов измерения позволяет судить о ширине трещины и ее глубине.

9. Между электромагнитными параметрами конструкционных сталей, применяемых в энергоблоках, и степенью деградации этих сталей существует однозначная взаимосвязь. Однако для оценки электромагнитных параметров материала массивных ферромагнитных объектов необходимо снизить на порядок погрешность, связанную с вариацией зазора между торцом первичного преобразователя и поверхностью металлообъекта. Требуемая степень подавления влияния вариации зазора может быть достигнута при совместной обработке результатов измерения с помощью вложенных друг в друга двух преобразователей с U-образными сердечниками. Проведенные методом конечных элементов расчеты показывают, что отношение межполюсных расстояний сердечников должно находиться в диапазоне 1,8.2,2.

10. Разработанная установка «СПРУТ» позволяет проводить периодический и непрерывный контроль целостности трубопроводов, как на гладкой их части, так и в зоне гибов, где вероятность появления дефектов наиболее высока. При этом за счет сочетания трансформаторного возбуждения токов в трубопроводе с регистрацией наиболее информативного параметра - фазы вносимого напряжения, удается выявлять дефекты типа локальных утонений на толщину порядка 20% от толщины стенки ферромагнитного трубопровода.

11. Электромагнитный структуроскоп «РЕСУРС-ВТ-08» обеспечивает надежную регистрацию изменения электромагнитных свойств материала, сопутствующую деградации металла трубопроводов. Необходимая достоверность измерений достигается за счет подавления влияния вариации зазора в диапазоне от 0 до 2 мм под торцами U - образного магнитопровода в разомкнутой магнитной цепи.

1. Антикайн П. И., Рябова J1. И. Критерии работоспособности паропроводов и возможности их восстановительной термообработки //Энергетик.- 1970. - N5. - С. 18-20.

2. Минц И. И., Березина Т. Г., Хадыкина JT. Е. Исследование тонкой структуры и процесса образования пор в стали 12Х1МФ при ползучести // Физика металлов и металловедение. 1974.- т. 37. вып. 4.- С. 823 - 831.

3. Теория ползучести и длительной прочности металлов / И.А.Одинг, В.С.Иванова, В.В.Бурдупский и др.- М.: Металлургиздат.- 1959. 488 с.

4. Владимиров В.И., Садовников Г.М., Смирнов B.C. Исследование разрушения алюминия при поперечной прокатке методом измерения плотности // Физика и химия обработки металлов. 1972. N 1. -С. 76 - 82.

5. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: Справочник / Под. ред. Клюева В.В. М.: Машиностроение, 1986.-Кн.1. -487 с.

6. Крутасова Е.И. Надежность металла энергетического оборудования. М.: Энергоиздат.- 1981. - 240 с.

7. Методика неразрушающего контроля механических свойств и микроструктуры котельных труб из сталей 20, 12Х1МФ, изготовляемых по ТУ 14-3-460-75.- М.: Минчермет.- 1977. -23 с.

8. Бурганова В.А., Кохман JI.B., Халилеев П.А. Электромагнитный контроль микроструктуры и механических свойств холоднодефор -мированных труб из стали марки 12Х1МФ // Дефектоскопия. 1972.-N 2.- С. 46-48.

9. Временные руководящие указания по объему и порядку проведения входного контроля металла энергооборудования с давлением 140 Ат и выше до ввода его в эксплуатацию . М.: СЦНТИ 0РГРЗС-1970. - с.318.

10. Инструкция по наблюдению м контролю за металлом трубопроводов и котлов. М.: СЦНТИ 0РГРЭС- 1970. - С. 10-17.

11. Крутасова Е. И. Слободчикова Н. И. Брагина В. И. О причинах повреждений гибов жаропрочных труб // Электрические станции.-1976.- N 1.-С. 19-21.

12. Саломаха М. А., Алдакушин П. И. Повреждения гибов паропроводов высокого давления из стали 12Х1МФ // Электрические станции.-1976.- N 4.- С. 28 31.

13. Михеев М. Н. Топография магнитной индукции в изделиях при локальном намагничивании их приставными электромагнитами // Изв. АН СССР (ОТН). 1943.- N 3-4.- С. 68 - 77.

14. Михеев М.Н.Магнитный метод контроля твердости и микроструктуры стальных труб //Заводская лаборатория.- 1938.- N 10,- С. 1155— 1160.

15. Михеев М.Н. Универсальный переносной коэрцитиметр для контроля качества термической обработки стальных изделий//Тр. Института металловедения, металлургии и металлофизики.-Свердловск: УФ АН. 1941.-вып. 1.-С. 1-10.

16. Михеев М. Н., Неизвестнов Б. М., Францевич В. М., Сурин Г. В. Прибор для автоматического контроля качества термообработки // Дефектоскопия.- 1969.-N2.- С. 89-90.

17. Михеев М. Н. Магнитный структурный анализ // Дефектоскопия. -1983.-N1.-C. 3-12.

18. Михеев М. Н. Магнитный метод контроля качества термической обработки стальных изделий // Новости техники.- 1941,- N ?.-С. 21-22.

19. Михеев М. Н. Табачник В. П. Фридман JI.A., Чернова Г.С. Ферро-зондовый коэрцитиметр новой конструкции//Дефектоскопия.-1973. N 6.-С. 122-124.

20. Михеев М.Н. Магнитный контроль качества термической обработки стальных изделий при помощи коэрцитиметра с приставными электромагнитами // Тр. Института физики металлов УФАН СССР. -Свердловск.- 1949.- вып. 12.- С. 157 -191.

21. Михеев М. Н. Бараз 3. М., Пономарев В. С. Деордиев Г. И. Козрцитиметр КИФМ-ЗМ // Дефектоскопия.-1984,- N 4.- С. 95- 96.

22. Михеев М.Н., Горкунов 3. С. Магнитные методы неразрушающего контроля структурного состояния и прочностных характеристик термически обработанных изделий //Дефектоскопия.- 1985.-N З.-С. 3-21.

23. Михеев М.Н., Горкунов З.С, Дунаев Ф.Н. Неразрушающий магнитный контроль закаленных и отпущенных изделий из низколегированных конструкционных и простых углеродистых сталей. 1. // Дефектоскопия.- 1977.- N в.- С. 7-13.

24. Михеев М.Н., Горкунов З.С, Антонов А.В., Ситников Н.Н. Прибор для неразрушающего магнитного контроля твердости отпущенных изделий из конструкционных и простых углеродистых сталей // Дефектоскопия.-1980.-N2.-С. 31-34.

25. Михеев М.Н., Горкунов З.С. Использование приставных электромагнитов для измерения необратимых магнитных характеристик ферромагнитных изделий при локальном контроле качества термической обработки // Дефектоскопия.- 1981.- N 3.- С.

26. Янус Р.И. Фридман JI.A. Дрожжина В.И. Быстрый метод контроля коэрцитивной силы листового электротехнического железа //Заводская лаборатория.- 1955.- N 10.- С. 1193-1197.

27. Филиппов А.В. Горкунов Э.С., Захаров В.А., Лулкова А.А. Способ определения величины зазора при контроле изделий с использованием приставного магнитного устройства //Дефектоскопия .-1989. N 7.- С. 63 -68.

28. Захаров В. А., Бараз 3. М., Фрацевич В. М. Полуавтоматический цифровой коэрцитиметр КИФМ-4 // Дефектоскопия.- 1977.- N З.-С. 132 133.

29. Захаров В.А„ Шкарпеткин В.В. Миниатюрное приставное устройство коэрцитиметра // Тезисы докладов 2-й Уральской региональной конференции "Современные методы неразрушающего контроля и их метрологическое обеспечение" .- Свердловск.- 1981.- С. 32-33.

30. Газизова Г.Г., Гусейнова Т.И., Каганов З.Г., Фрадкин Б. М. Расчет магнитного поля приставного электромагнита с П образным сердечником // Дефектоскопия.- 1982.-N7.-C. 71-76.

31. Захаров В, А. К теории приставных магнитных устройств с магнитопроводом// Дефектоскопия.- 1978.-N3.- С. 75-81.

32. Табачник В. П., Фридман JI. А., Чернова Г. С. Контроль качества изделий в области индукции насыщения с помощью приставного электромагнита// В кн.: Магнитные методы неразрушающего контроля.-Свердловск.- 1979.- С. 38-42.

33. Фридман Л.А., Табачник В.П. К работе ферродатчика в приставном коэрцитиметре // Дефектоскопия.- 1967.- N 1.- С. 71 77.

34. Слободянский Б.Г. Импульсное намагничивание точечного полюса // В кн.: Проблемы неразрушанщего контроля. ВНИИНК. Кишинев: Шниитца.- 1973,- С. 240-245.

35. Forster F. Ein Uerfahren zur Messung von magnetischen Gleichfeldern und Gleichfeldifferenzen in der Metallforschung und Technik.- Zs. Metallkunde. 1955. 46. Heft 4. S. 358-370.

36. Дегтярев А. П., Есилевский В. П., Еремеева Н. Ю, Состояние и направление развития магнитных методов неразрушающего контроля физико-механических свойств сталей.- М.: ЦНИИТЗИ. ТС-7- 1978.- 55 с.

37. Слободянский Б.Г. Точечный контроль коэрцитивной силы // В кн.: Неразрушающий контроль электромагнитными методами. МДНТП сб. 1. 1971.- с. 118-121.

38. Мельгуй М.А., Матюк В.Ф. Импульсный магнитный анализатор ИМА-5 //Дефектоскопия.- 1979.- N П.- С. 90-95.

39. Мельгуй М.А., Матюк В.Ф. Исследование возможности отстройки от влияния изменения зазора между преобразователем и контролируемым материалом при импульсном магнитном методе контроля // Дефектоскопия.-1981,-N6.-С. 74-79.

40. Мельгуй М. А., Мальцев В. JL, Пиунов В. Д., Цысецкий И. А. Импульсный магнитный анализатор ИМА-4 // Дефектоскопия.- 1970. N 3.-С. 29-32.

41. Мельгуй М. А., Матюк В. Ф. Импульсный магнитный поточный контролер ИМП0К-1 // Дефектоскопия.- 1982.- N 9.- С. 62-66.

42. Мельгуй М. А., Пиунов В. Д., Ферромагнитное полупространство в импульсном поле накладного датчика // ДАН БССР. 1970.- N ?.-14.- С. 598-601.

43. Мельгуй М. А. Магнитный контроль механических свойств сталей.-Минск: Наука и техника,- 1980,- 183 с

44. Мельгуй М. А., Матюк В. Ф. Расширение области отстройки от влияния изменения зазора между преобразователем и контролируемымматериалом при импульсном магнитном методе контроля // Дефектоскопия,-1982,-N П.- С. 46-49. .

45. Горкунов Э.С. Магнитный структурно-фазовый анализ сталей и сплавов //Дефектоскопия.- 1991.- N 4.- С. 24-56.

46. Стрехов Г.В., Ермолаев В. Г., Горкунов Э. С. Контроль качества высокотемпературного отпуска изделий из сталей ЗОХГСА и 8ХФ в замкнутой магнитной цепи //Дефектоскопия.- 1984.- N 7.-С. 3-6.

47. Горкунов Э.С. Магнитные приборы контроля структуры и механических свойств // Дефектоскопия.- 1992.- N 10.- С.3-36.

48. Асташенко П.П. Зацепин Н.Н. Метод и прибор контроля механических свойств ферромагнитных изделий // Дефектоскопия.- 1979.- N 3.- С. 26-29.

49. Асташенко П.П. Зацепин Н.Н. Прибор ФИТИН-2М для контроля твердости ферромагнитных изделий // Дефектоскопия.- 1981.-N 4. С. 23-26.

50. Мышев В. В., Горкунов Э. С, Алакин Н.Н. Многофункциональный магнитный структуроскоп МФМС-1 //Тез>. докл. XII Всес. НТК конф. Неразрушающие физические методы контроля.-Свердловск.- 1990. С. 155-156.

51. Нюхалов В. В., Гузенков П. Г., Гораздовский Т.Я. Исследование усталостной прочности металлов методом вихревых токов на приборе ЭМИД-4М // Дефектоскопия.- 1970,- N 2. С. 9-14.

52. Маркевич К. В. Исследование влияния усталостной повреждаемости на комплекс физико-механических свойств малоуглеродистых и конструкционных сталей. // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук.- Киев.- 1968.- 18 с.

53. Козаков В. И. Комплексное исследование усталости малоуглеродистых сталей в локальных объемах//Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук.- Киев.- 1972.- 18с.

54. Шкатов П.Н., Ильин А.С. Состояние методов контроля за развитием усталостных трещин при испытании образцов и конструкций. 9-я Международная НПК «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики», Сочи, 2006.

55. Forster F. On the Way from the "Know-how" to the "Know-why' in the magnetic leakage field 213 - method of NDT (part two) //Material Evaluation -1985. -Nil. -p. 1398.1400-1402,1404.

56. Hess A. Uerfahren zur Ribtiefenbestimmung bie der Anlagenuber Wachung // TU. -1987. -28. -N 6. -s.240-242.

57. Ильин А.С. Определение зависимости электромагнитного параметра от степени усталостного разрушения материала. Вестник МГУПИ. 2007.

58. Шкатов П. Н., Ильин А.С. Расчет и оценка процессов деградации металла электромагнитным методом. Доклад , 2007.

59. Ильин А.С. Методы выявления усталостных трещин при неразрушающем контроле. Доклад. Египет, 2007.

60. Шкатов П. Н., Ильин А.С. Применение метода электромагнитногоконтроля для многослойных изделий. Неразрушающий контроль,2007.

61. Ильин А.С., Амурский А.В., Слепцов В.В. и др. Синтез оптимальных по быстродействию алгоритмов работы координатно-измерительных машин и роботов. ПРИБОРЫ, 2007, № 12 (90), С. 6-10.

62. Ильин А.С. Электромагнитная дефектоскопия и техническая диагностика объектов энергомашиностроения. ПРИБОРЫ, 2009, № 3 ( ), С.

63. Ильин А.С. Расчет выходных характеристик электромагнитных преобразователей с С-образными сердечниками при структуроскопии ферромагнитных объектов. Вестник МГУПИ, 2009.

64. Шкатов П.Н., Клюев С.В. Контрольные образцы для метрологического обеспечения средств электромагнитной дефектоскопии // Контроль. Диагностика.- №5. 2005г.

65. Шкатов П.Н., Клюев С. В. Математическое моделирование воздействия дефектов сплошности на вихретоковые преобразователи// Контроль, диагностика № 6. 2005г.

66. Шкатов П.Н., Зверев Е.А. Многоэлементные вихретоковые преобразователи для дефектоскопии колесных пар железнодорожных вагонов//Тезисы конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности»,Москва. 2005.

67. Shkatov P. N., Ivchenko А. V. Evaluation of the parameters of corrosion damage with the help of eddy current methods // The 8th International Conference of the Slovenian Society for Non-Destructive Testing. — September 13, 2005, Portoroz, Slovenia.

68. Акулов Н.С., Козлов B.C. Шукевич Й.К. Метод локального неразрушающего контроля твердости и глубины цементации//В кн.: Исследование по физике металлов и неразрушающим методам контроля.-Минск. 1969. - С. 74- 78.

69. Власов В.В., Комаров В.А. Магнитное поле вихревых токов над поверхностной трещиной в металле при возбуждении их накладным датчиком // Дефектоскопия. 1971. - № 6. - С. 62-75.

70. Власов В.В., Комаров В.А. Формирование вихретокового поля дефекта в случае поверхностной протяженной трещины // Дефектоскопия. -1970. -N5. -с.109-115.

71. Гарипов В.К., Слепцов В.В. и др. Автоматизация измерений, контроля и управления. Справочное пособие. — М.: Машиностроение-1, 2005. 670 е., ил.

72. Герасимов В. Г. Электромагнитный контроль однослойных и многослойных изделий. М.: Энергия. 1972. - 160 с.

73. Герасимов В. Г., Клюев В. В., Шатерников В.Е. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 272 с.

74. Горкунов Э. С, Антонов А. В., Чулкова А. А., Кузьминых В. П. Контроль качества отпущенных изделий из среднеуглеродистых сталей с использованием приставных электромагнитов//Дефектоскопия.- 1987.—2. С. 30-34.

75. ГОСТ 18353-79. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 17 с.

76. Гуляев В.Н., Коржова JI.B. Контроль металла и сварных соединений оборудования тепловых электростанций. М.: Энергия. - 1970.180 с.

77. ГОСТ 24289-80, Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 14 с.

78. Денель А. К. Дефектоскопия металлов. М.: Металлургия, 1972.180 с.

79. Захаров В. А., Михеев М. Н., Францевич В. М. Феррозондовый коэрцитиметр с приставным электромагнитом и компенсационной обмоткой //Дефектоскопия.- 1979.-N 5.- С. 88-95.

80. Сухоруков В.В. Математическое моделирование электромагнитных полей в проводящих средах. М.: Энергия, 1975. - 150 с.

81. Учанин В.Н. Вихретоковый метод обнаружения скрытых дефектов усталостного и коррозионного происхождения. Киев: Знание, 1989. - 19 с.

82. Ферстер Ф. Контроль труб и других изделий круглого профиля методом магнитного потока рассеяния // Дефектоскопия. 1977. -N 6. -с.2531.

83. Ферстер Ф. Неразрушающий контроль методом магнитных полей рассеяния. Теоретические и экспериментальные основы выявления поверхностных дефектов конечной и бесконечной глубины // Дефектоскопия. 1982.-Nll.-c.3-25.

84. Шкатов П. Н. Математическая модель для решения задач электромагнитной дефектоскопии // Дефектоскопия. 1988. -N 1. -с. 59-66.

85. Фридман JI.A., Табачник В.П. К определению чувствительности феррозондового коэрцитиметра// Дефектоскопия. 1973.-N 3. -С. 102 - 109.

86. Фридман Л. А., Табачник В. П., Чернова Г.С. 0 чувствительности ферродатчикаП-образной формы// Дефектоскопия.- 1975.-N 1. -С. 33 37.

87. Шкатов П.Н., Молчанов Ю.М. Решение трехмерных задач магнитной дефектоскопии при неоднородном намагничивании переменным магнитным потоком // Дефектоскопия-89: Сб. докл. междунар. конф. 24-26 октября 1989 г.-Пловдив, 1989.- ч.2.- С. 158-162.

88. Шкатов П. Н. Развитие теории и совершенствование методов и средств вихретоковой, магнитной и электропотенциальной дефектоскопии идефектометрии металлоизделий // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. доктора техн. наук.- М. 1990.- 38 с.

89. Шкатов П.Н. Математические модели для решения прямых и обратных задач электромагнитной дефектоскопии // Неразрушающие физические методы и средства методы и средства : XII Всес. НТК 11-13 сентября 1990 г. Свердловск. -1990.- т.З. - С.129-130.

90. Hover G. L., Rupe R. W. Some effects of the shape of a small defect in eddy-current NDT // 3. Nondestruct. Eval. -1984.-4. -N 2. -p.59-63.

91. Ida N. Betzold K., Lord W. Finite element modelling of absolite eddy current probe signals // J. Nondestruct. Eval.- 217 --1982 -3. -N 3. -p.147-154.

92. Heptner H. Stroppe H. Magnetische und magnetinduktive Werstoffprufung.- Leipzig.- Aufl. 3.-1973.- P. 13-159.

93. Morgner W. Rez J. Weiss J. Strenght and hardness testing using the point-pol method // 10-th World conference in NDT.-Moscow.- 1982.- 5.- P. 8691.

94. Mikheev M.N. Gorkunov E.S. Magnetic methods of monitoringquality of heat treatment // 9-th World conference on NDT.-Melburn.-1979.-4A-10.- P. 8.

95. Auld В. A. Muennaman F.G. Riaziat M. Analitical methods in flaw response modeling and inversion for EC testing // Neu Proced. NDT Proc. Germ. U. S. Workshop Fraunhoier Inst. Saarbrucken Aug. 30-Sept. 3. 1982. -Berlin, -p.489-495.

96. Corazza A. Milana E. Zanardi F.A. Ziprani F.M. A neu smart eddy-current system for on-line flaws detection // 12th World Conf. on NDT.-Amsterdam. 1989. - p. 352-354.

97. David В. Slazak J. Legai R. Burais N. Remote field eddy current testing: Basic reseach and practical improvement // 12th World Conf. on NDT.-Amsterdam. 1989. -p. 287-292.

98. Forshau M. E. Mudge P. Optimisation of magnetic particle inspection // 4th Europen Conference on NDT. London,- 1987.-p.2729-2740.

99. Forster F. The First Picture: Й review on the Initifl Steps in the Development of Eight Branshes of Nondestructive MaterialTesting // Material Evaluation. -Deceiber 1983. -N 14. -p.1477-1488.

100. Forster F. Neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der zerstorugsfreien Prufung lit magnetischem Streufluss // 3rd Eur. Conf. NDT.Florence, 15-18 Oct., 1984, Conf. Proc. Techn. Sess. Uol. 5. -Brescia. -1984. -p.287-303.

101. Free George M. Eddy Current Nondestructive Testing // U.S.Dep. Commer. Nat. Bur. Stand. Spec. Publ. -1981. N 589. -p.1-141.

102. Free G., Birnbaum G. Berger H. Kljuev U. Fedosenko Y. Standarts for eddy current NDT //10 World Conf. NDT., Moscow, Aug., 1982, Uol. 6. -S.i, s.a. -p. 262-266.

103. Pfisterer H. Kontrollkorper nach Din 54141 Teil 2 fur die Werbelstromprufung von Rohren // Materialprufung. -1985. -27. -N 12. -p.375-381.

104. Kahn A. H. Impedance of a coil in the vicinity of a crack // Rev. Prog. Quant. Nondestructive Eval. Proc. 10th Annu. Rev. Santa Cruz, Calif. 7-12 Aug.,1983, Uol. ЗА.- New York: London. -1984. -p.579-587.

105. Komrakov E. Hagner E. Die Anwendung von Hirbelstromund Potential sondenverfahren zur Uerfolgung der Ribidung bei Ermudungsversuchen // Hiss. Z. Techn. Hochs. 0. Guericke Magdeburg. -1984. -28. -N 4. -s.8-10.

106. Lazarev S. F., Shaternikov U. E., Shkatov P.N. Matrix eddy current transducers with the scanning electromagnetic fields// 12th World Conf. on NDT,-Amsterdam. 1989. -p. 388-390.

107. Muzhitskii U.F., Karabchevskii U.A. Magnetic field analisis for arched surface cracks //Nondestr. Test. Eval., Uol. 6. 1992. - p.287-296.

108. Oehol C. L. Swartzendruber L.J. On the optimum applied field for magnetic particle inspection using direct current // Journal of Nondestructive Evaluation. Uol. 3. -1982. -N 3. -p.125-136.

109. Pfisterer H. Schutze W. Wezel H. Nondestructive corrosion testing and repair inspection // 12th World Conf. on NDT.-Amsterdam. 1989. -p. 355

110. Rodger D.,King A.F. Three-dimensional finite-element modeling in eddy-current NDE // IEE Proc. 1987. -A 134. N 3. -p.301-306. :

111. Sabbagh H. A., Radecki D. J., Barceshli S. Jenkins S. A. Inversion of eddy-current data and the reconstruction of three-dimensional flaws//12th World Conf. on NDT.- Amsterdam.- 1989. -p. 375-377.

112. Stroppe H., Heptner H. Mognetische und magnetinductive Herkstoftprufung // UEB Deutscher Uerlag fur Grundstoftindust-rie. -Leipzig. -1972. -447s.

113. Tober G. Meier Т., Steinberg С Qualification of an eddy current and a radiographic crack inspection for a multilayer aluminium structure // 12th World Conf. on NDT.-Amsterdam. -1989. -p. 321-329.356.