автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.11, диссертация на тему:Разработка вихретокового контроля технического состояния емкостей давления

КИГВСЬКИЙ П0Л1ТЕХН1ЧНИЙ 1НСТИТУТ

БЕРНИК ЗшовШ Андржович

РОЗРОБКА ВИХРОСТРУМОВОГО КОНТРОЛЮ ТЕХН1ЧНОГО СТАНУ ПОСУДИН ТИСКУ

Спецтльшсть 05.02.11 — Методи контролю I диагностика в машинобудуванн!

АВТОРЕФЕРАТ дисертацП на здобуття наукового ступеня кандидата техшчних наук

КиТв — 1994

ки1всшя п0л1тк^н1ч£йш шсппут

He tipáBAX рукопийу уди 620.i7v.l4:620.l96.2:62i.79í.ce2

берник 31н0в1й анцр1йсвич

розроша вихростигмового контролю тешчного ci ант

посудан тиску

CnèqfAjtbHfetb 06.02.ÎÎ - Метод* контролю t д1агноатим

в маш*нобудумнн1

автореферат

дисвртац! Т на адобутм наукового ¡путаня кандидата те*н!чних наук

khyb - 1994

Дисертац1ею в рукопио

Робота виконана 9 КиУвсьвоцу под!твхн(чноцу 1нститут1

Науковий кер!вник; доктор техн}чних наук, про^всор БЦОКУР 1.П,

0ф1ц1йн| опоненти: доктор техн!чних наук, профвсор ШАРОВА О.Ц.

кандидат техн1чних наук, доцент ДЕШДЩ) В.Г,

Пров!дна установа: Iвано-4ранк1вський наухоцо-техн1чний центр "ПР0МТЕХД1АГН0СТША"

Захист в1дбудеться 1094 р., на аао1даин1 спв-

ц{ал1аовано1 вчено* ради К 068.14.13 Ки!воького пол!твхн1чного 1нституту, 252066, м.Ки?в~56, просп.Перемоги, 37, КП1-ИЗ. 8 дисертац1вю мояна оанайомитись у б1бл1отец( КиТвського пол1-техн!иного (нституту.

Автореферат ро8|сланий " ^* °>1 1994 р.

б.О.Коршенко

. ЗЛГЛЛЫ1А ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Акт_упльн1сть проблему, Вир1шения задач! вйзначення техничного стону посудин тиску напрэтЯзг циклу !х функщонувпння кероз- " ривно зв"язанэ з використалням фгзичних метод!в 1шруйн1вного контролю М1тер1а.,пп I вироб!в. Без' ефективного застосування нй-руйн!вних метод1в дефектоскопи неможливе визначеннй таких покаэ-ник1в техн1чного стану як МКК, мехашчних папружень, дефектност! зварних з"еднань М1стк1снсп апаратури х1м{чного виробиицтва. Для оцгнки параметр! в дефект!в в поверхневих га арах немагн! тип* мето-•Л1В перспективне вико'ристалня вихрострумових мзтод1в, йк{ в!д-р1зня!0ться високою продуктивнгстю, безконтакт>»{стю 1 простотою в пвтоматизаци.

• Сучасн1 тсхнгчш засоби вихроструМСвого конФроЛп харлктёрй-зуються високою чутливгстю до поверхневих дефектов Та дефект!в* роэташовпних на Глибинг проникнення вихрових струм{в. Впроваджен-ня системи мон1тэрингу посудин 1 апарат{в з неМапптних мйта-ив 1 сплавгв в х1м1чиому виробнрцтв! пов"язане э забезпэченням ефективного контролю г овднки параметр!в дёфектхВ техиолог!чного та ' корозШюго Ноходжелня, а також дефектов в!д втомленост! на пбчат-кзв!й стлдхг.'. При цьому важливо тякож згбезгсечити ощнку 1 контроль IX ЗМ1НИ й процес! експлуатащ I.

Робота виконана зг{дно державно! науково-техн!чно! прогрпМя "Техн{чна дгагностик! I неруйн1вний контроль" I в склддовою чю-тиною НДР "Створення д!льниц1 вйсокопродуктивиого неруШи вного контролю зварних э"еднпнь посудин, як! прящють п!д ткском", ДР 1Ю1880022-132.

' Мета роботи. Шдвищення ефективност! визнпчення п.э.р^мотр1в М1жгфист:п{ тно1 корозп, дефектгв, н апру же 11 о -деф о рм о з м о г о стеку зварних гав1в тл метолу посудин тиску гз сталей дустекттяого та пустей:тно-феритного клас1в, титанових сплав!в.

Методика доел ходень. Теоретнчна чаотина робот)! зчеиована на використан!!1 крчй 1вих з.'1дач мчтемлтичко! фхзики поширення плоско; електромлгн1Тно1 хвилг в плоскошарувптнх соред1Вкщах. та на розра-хупиоп1 й двошарогхй модел1 електропров!дного середзвииа з мЬк-кр;1СтЛл1тно« кор.)Я1сю. Числовыми методами зг доломогоя КОМ чрово-д',ч:1 розр".ху!'К!1 електромчпатного ноля тру з МКК в дгапмон! гпд'М1шеп!х Ч-'СТ^Т /КУ'-Ю®

Екеперкмвктальна час тина заключалась в дорл!Д*енн! Царамет-* р!в риявлемцс дефект!в, типу иесуц!льностей, механ!чнц* мапру-жень 1 параметр!в 1ОД Ва допамогою розробленчх тех*!чнйх зВсоб!в вяхроотруморого контролю, Достов1рн^ст,1 науковйх р^эулИ^в ва* Йевпечувадаоь викориотаяням ориИнальних методик 1 прйотрэгв. Ек-сперимеытальн! дан: 'обробляли ia застосуванням метод! в ЫатематиЧ-но| статистики, багатораэово повторювали, эр!вкОвали » результа-томи рразяових метод!в контролю I опубл!кованими в литератур!»

Наукова новизна., Зд!Йснеио уэагальнення ?аконом!рноствЙ 1' фэрцуваиня електромагн!тиого поля, вбуджйиого плоскою елецтромаг-ы!тиос хвилею, в плоск!м шар! елвктропров!дного немаги!тного на-п!впростору', урахемого м1якристал!тнос корозхсю.

Досл!д«ен! оснивн! закоиом!риост1 електромагн!тного ролл шару в ЩК I На Ц1Й основ! виршэн! задач! • прогнозуваиня I мль-к!ецо! оц!ики ступеид ураження Ц1дю короэ!ею ст!цок посудин тис- " ку 1а отелей аусте^тною та аустемхтно-феритного клас!в,

Вирхшека проблема створення ! широкого впровадкеиня вихро-струмавого контроля для задач прогиозування / Д1 агностування то'и-кост!иного м!стк!сыого обладнаяня. Цэ у велик!й мхр! спрляло п1д-вюценню об"ективносТ1 та !кфорыативиост! вихрострумового контролю, I в мицевоцу результат! розширеинп д!апаэону аастосування цього методу.контролю для системи мэь!торингу вказани* обиект!6.

Практична шин!оть £ реал!зац!я результат! в роботи. Отрима-и! в робот! результаты викорйсташ при розробц! методик ! засо-б!в вихрострумового методу виявления I ощяки МКК, дефектов звар-ыих шв!в, в к значения мехашчних напружень, та цикл!чно! до"вгов!ч-иосп тонкост!нмих посудин тиску !з немагнхтиих сталей I сплав!в. Зппропоновак! I Иад!йно обгруи^оВан! висновки результат!в. контролю представляють иауковий I прпктичний интерес. Вони дозволили оптим!эувати технолог!ю виготовления сферичних днищ посудин тиску, замхиивши флакжуваиня ! високотемпературний в!дпал обкотуван-! ням роликом.

Результат« виконаних !мженерних ! технолог!чиих досл!джень використ-1П при розробц!:

- вихрострумового структуроскопу "АЛ£ФА-МКК" та "СИГ1Д-Ц", як! вябезпечують вияв.тання та к!лькхсну оцЬ,ку МНК, а також виз-начск; я вачиикових механ!чних ншцужень спнок посудин тиску !з

- о -

Немагн1тних метал!в;

- методики вихрострумового контролю МКК !з заотосуванням не бьчьше Z рабочих зраз^в; .

- методики вихрострумового контролю якост! зварних шв!в тон-цОст1нних посудин 1 апарат!в !э немагнтнйх метал!в{

- методики оц!нки довгов!чпоот! посудим тиску прй малоцик-лових иавлнтаженнях за результатами НК.

Роэроблен! методики вихрострумового контролю МКК 1 випробо-ван! експериментальн! зразки вихрострумових отруктуроскоп!в впро-ваджен! у виробничих 1 лабораториих умовах на Роздольському дер- ' жавному тхрничэ-х1м1чному шдприемств! пС1ркая, Роздольському досл!дио-механ!чному завод! "Карпати". Методика вихрострумового контролю якост1 зварних ишв тонкост!нних посудин тиску впрова-джена на ¡Салушському концерн! "Хлорв1н1л", а методика вихрострумового контролю механ!чних параметр!в моталу посудив тиску - на Льв!вському ВО "Полярой". Рекомендац!I по зам!н! флаляувапия ! високотемпературиого в!дпалу обкатуванням роликом в процес! би-готовления сферичних днищ реалгзована на. Костромськоцу завод! фарбувально-оздоблювальиого устаткування.

Обгрунтоваяа ! доведена мозмив!сть ефективного застосузлния вихрострумового методу при короз!йних досл1дженпях ! стаядартних вйпробуваниях на схнтьнгсть до МКК, для оцгнки м!цност! та контролю якост1 зварних ив!в посудин тиску !э лержав!ючих хромоп!келе-вйх сталей ! титанових сдлавгв.

На захист виносяться так1 основнг полеяення роботи;

- науково-обгрунтований принцип вихрострумового контроля Лочлт-кового.та знячного ступеня М1нкрист'д.'!1Т1!ого ураження зварних гзпха { металу посудин тиску ил пгдвиаених частотах первинногэ поля!

- корелящйно-регрес! йна залежшсть питоио! електрично! пров1д-мост! в!д Механичного напрукеиня в поверхнеоих шар;\х немг.гкгтнйх метал!в та сплав!в; яка дозйоляе прогнозу в:1тп гр'деичмий стая посудин тиску;

- мотодзлопя системч м-нпторингу посудин тиску х1м!чш;х пироб-ництв;

- рекомепдацх I пд використш.пю визп.ачення параметр! в тр'иг.им з!д утоми за результатами 11К п элдччлх прогиозупялнЯ довгов!чп ">СТ1 посудин тиску п уилках М'ыоцик.ювого н.чоантаженкя, ао бпэуягься

- с - . '

на принципах нелШйно! механ!ки руйнувания.

Апробдщя роботи. Основ« результат« дисертац1йно! робот допов!даЛись I обговоровались: иа П-й нац1олальн1й конференц!I по д1агиос»ищ машин 1 споруд та ыеруйи1вних методов контролю • ыатерхгиив, Варна, 1990р., на 1У республ!канськ1й яауково-техн!ч* !ПЙ конференц!! по п1двищенню мад1йност! 1 довгов!чност! машин 1 споруд, Одеса, 1991., Н1 У-Й м!жвуз!вськ1Й н&уково-техн1чн1й коц-фереицП йо суч»сн*х методах í васобах електроиапитного контролю, Могильов, 1992р., иа М1жиародиому сем!нар! про роль! неруйн!вмог.о . контролю в задачах сертиф!кац!! продукцх! i безпечног експлуата-ц!1 обладнаннЯ, Кихв, 1993р., иа иауков!й конференцН кра!н СНД по виробняцтву 1- м.тд!йност! зварних коиструкц!й, Москва, 1993р., на С-й изуково-тёхихчиих сем!яарах, як! проводились РБЕН1П по 1пиИ товариствд "Знаиня" Укра?ми, Славсько, 1987-1992р.р.

По результатах виконаног {юб0111 опубл!ковано 14 роб!т. '

0б"ем дисертац!!. Дисертащя "складаеться !з-вступу, чоти-' рьох роздШв^ висиовк!в, вм!щуе 207стор!нок4машиописного тексту* 51 рисунок, 15 таблиць, список я!тературп-1э 188 яаав та додатки.

■ ЗМ1СТ Р0Б0ТИ

В першому роэд^ проведений анал!э деяких тдход! в до проб-Леми оц!кки напрукено-деформоваиого стану, м!жкристал!тиого коровья о го ураженкя та дефектноеп не талу <посудин тиску за результатами неруйи1в»ого. контролю. Шдкреслюетьсл, що складн1сть вияв-ленуя I ощкки цнх параметр: в д1агностувания посуди« викликала иеобх1дм!сть розробки ! звстосувания спецхальних метод!в, в тому чи.сл! ! вихроструыового методу контролю, як1 дають ыожлив1сть виявлятй I к!льк!сно оцгнйеати дефекти метялу виробхв на стад!! IX виникнення без руйиування. Вказуеться, що !я розгляяутих ме-тод!в одним !в кайб!лыв перспективних являеться вихрострумовий метод контролю.

Разом 9 тим робиться висиовок про недостатке теоретично дос-л!давнш| та практичиё эастосуваиня вихрострумового контролю НКК, вадигсктои* «опружеич та дефектометр!1 у виробах !з нержавхючнх хр<;м-я1 «еЛевих сталей 1 немала тних сплав! а зя допомогоп яаклад-8?Гу ■гсрзтворювача в облает! п!двипеиих частот.

На основ! вйсновк!в сформульован! осиовн! задач! дисертац!!! досч!дження взаемод!! електромагмгтного поля а електропров!диям шаром, ураженим MKKj в зилежност! в!д складових йолЯ шару, йога' Глнбини, питомз! електрично! пров!дносг! та частот» первишюго ПОЛя; розробка нчуковэ-обгруитонаних методик контролю; розширея-ия облает! заотосування вихрострумового методу контролю для а а-даЧ мон!торингу.

В другому розд!л! проведен! досшдження впливу властивоотэЙ матер!алу контрльованого виробу на форщув?иня Атруктури елактро^ магн{тного поля в!дбито! .плоско! електромапнтно! хвил1. . .

i Шжкристал1тн1 короэ!я нержав!ючих сталей викликае зм!иу питомо! електрично! пров!днэст! метаду. Дня оц!кки електрофгзичних властивостей металу з м1жкристал!тням уражейиям та вибору спооо-бу вим!рювання глибипй короз!! с/, , звлрэПояоваяа роЬрчхунково-теорэгичла модель. В моделi пэрвинне електромагихтне поле плоено! . електромагн!тно! хвял! взазмод!е з електропров1дниЫ MaTopiajioú, уражеким МКК, Матер!ал представляеться у - вигляд! двоиаройЬГо се- "; редовища "шяр уражений MIK - метаихчиа основа" з piзними значен- : нями глибини uiapi в d¡ i питомою електричною пров1дн1стю б/ • Дня описания ф!зично! системи взаемоДх! плоско! еляктромаги!тно? хви-л1 з багатоиаровим середовнщем з паралельниМп тарный Ор-лЙпят! стац!онзри1 математичн! залежноот1 у вигляд! диферепцхалышх pin- ■ няН'э в частикнях r¡Dxi;ynix. <:.'.■

Виххдними при розп"язаин1 цхе! задач! булн пеоднор!д!(Э дй-фереицгаяьиз р!внятшя Гельмгольца для п!льного простору та r'jvi-" '■ ничн! умовй для електрично! складовох поля н црлЬщмчпхЙ спетом! ' координат. Припускаюсь, що пптимх електричи! пров!дносг1'<?/iu . магн!тн1 проникненост!^ матзр!ал!в ,шар!о е величинwjj nuei'iítart-ми, а частота первиниого поля у = 10^ - 10® Гц. Поле,плоско! xort- • .Л в кожирму э шар! в пласкошаруйатого сэреДовиаа описузться р!рмя-нням для електрично! склядопо!:

ffi »éxp (í\y)[Cjéx/>(Uní'C/exp (-i/,

ДЭ U¿* {Лг- f(' , Л - довоыш ЧИСЛО, - XniWSiJBd число плоско! хпил! в uapi, С/ - коофЬйенти, я г. i х.чралтаризусть н'а-даючу та и1дб!1ту хпил!.

Д»1я зн «одпюиня числом?: эндчень вектор! в поля В будь-ккому

а шархв рикористано поияття еквхвалентного вхгдного 1мледа*су Qf. При цьоцу плоскошарувате середовище замшюеться екв!ва-лентким п!впростором i обчислення ведуться за рекурентними cnie-в!дношениями. Там спхвв1дношення в зручними для створення алго- . ритму розрпхунк1в на КОМ електромагн!тиого поля в шар? з МКК.

Отрнман! та про'аиал1зоваы1 функщоиальн! залежност! мгж параметрами поля та геоыетричиями i .електрофгзичними характеристиками доел!дауваного шару оталей аустемтного та аустёя^тиоферит-ного jwaciB дозволили зробити иаступш висновки: магн!тнп скла-дова поля практично не реагуе на наявн!сть кару з ЖК; чутлив1-сть вихрострумового контролю до глибимпШМ росте з ростом час-тоти, але при цьому зменшувться дгапаэон контрольованих глибин; краду чутлив!сть дав фаэовяй cnoci6 контролю, який водиочас слаб-ше реагуе ка зм!ну питомо! електрично! проМдност1; контроль по-чаткових стадхй МКК на п!двищених .частотах ефектквн!ший. Для ау-с те н!тн о-феритних сталей; контроле початкових та зиачних стад!й ураження МКК на п!двишених частотах ефективиий для сталей аустеи!-тного класу /рис.1/. Проведен! досл!дження положен! в основу роз-робки методики вихрострумового контролю вироб!в, уражених МКК.

Експериманталыи досл1джеиия залежяост! питом'Л електрично! пров!дност! в!д мехал!чиих иапружень. иемагн!тних метал!в проводили на зразках одночасно з механ!чнкми випробовуваннями. Питому електричну пров1ди!сть досл!джуваиого иоталу визначлли шляхом no-pi вняння з питоиими едектричними пров1дностям:Гст;лдартних зразк1в за допомогою роэрэбленого вихрострумового структуроскопу "СНГЫА-Ц" на робоч!й частот! 400 МГц. Пэхибка п^м1ряпанля питомос електрично! провоюет! не перепищувала -2%.

GJopmniei iniJopMauitiHi мjchi.h дчя тиг~новоГо сплаву BTl-0 та яустемггно? стал! ЮХ17НШ2Т. Загатие ччело рим!ров?им Н" правках для кожного досл!джуваи:)го Murepiaiy склало 2500, чим зчбеэпе-чена вксока точшеть оц!нки доелгджувмгл вечичини, i для ii об-чисченняпикористання квантиля фунюц с Ллщасл.

По кожшй частям! iнг|кэ|м^ц!Пч )н.чеягу назначен! оснопнг статистики i установлений корвчящйнэ-гег^пс^ний зр"язок мг* д-1сл!дтувяиими величиллми, використ жу^чи метод н-йм-эняих квадрч-т!в. Рв?ультат* обчислення основних с г-л истик' та рхгнлння ¿«гре-'•!? щ/?дстлвлен! в таблиц!:

- 9 -

Матергал ! U j Зад | Р!вияння регрес!!

Титановий сплав BTI-0 Сталь I0XI7HI3M2T . 0,698 0,671 2,82 2,96 f «1,82-0,0013(5«* jf -1,20-0, ООН 6«t

ffy - коеф1ц1ент кореляц! i, 5«y- середкьоквадратичне в!дхилен-ия. Гочи!сть !х оцпти стййовить вхдповгдно 0,18 i 0,32. НадМ-и!сть оц!нок -.0,95. Koe$iqisHT вар!ац!! питоио! електрнчно! про-в1дност1 - 4%.

Отрим.-iHi результата установлюють добрий кореляцгйний звия-зок Ц1ж напруженнямя (ЗеЛ i питомою електричною пров!дн!стга у немаги!тних метал!в при вихрострумовому метод! контролю на шд-вишених частотах /рис.2/. Щ результата узгодауються з теоретич-ними передумовади i результатами експерлментапьиих доел! джень вихрострумовим методом на трвдицгйиих частотах, з яких сл!дуя, шо розтягуюч!. зусилля ведутЬ до эменшення иитомо! електричиох npjBi^ioCTi иемагн!тиих М9тэл!в. Такий висновок дозволяз пзройтн до ртегчя задач! прэгнозування граничного стану матер! a'iiB за сигналами контролю, а згодом - ! до прогнозування граничного стану конструкц!г.

Установлена достов!рн!сть вихрострумового контролю якост! стикових звармих зпбднл.нь tohkoctihhux пссудин тиску 13 иемаг-штних метал!в.

Оцпша достогцрноет! вихрэструмового контролю таких об"ек-т!в провидилась за точковоа моделлю тд альтернативною ознакок з ритприст-ллням матриць дзстовгриосп. Результати контролю досл!-ддуоаним методом зр!вкювали з результатам;-! эрлзкивого мэтоду. В .шс .'стх сст.'шнього виюрист.уй метод р'цпдогрифх г, а в пен них ви-Пйдклх для отримнння повиси де^ктоскопгчнох Чнформац!! - кочьоро-ва дефект .icKcni я.

Ö6"RKTiH!i д-jc.iiд.-:зння бу ли зг>:фн1 шви натур.чих посудин тиску ¡э нем тн! тких яустемтних сталей, тит'жочих сплав!» гооеиною сг!н-ки 1-5 мм. Пиглм електричн.ч npjßffliticrij м.чтор!a.iy 1,20-1,61 МСм/м.

В м^гм! эварних шв!в bmict А -¡;>ази складов 2-Ъ%. Вхдносна

MII'l'iTH'- прМИКШ HICTb Пр.1КТИЧ:|.,1 öy.ia рХВНа >диниц! . lijopCTKiCTb non'jpxi.-i. ü Sani 3inpHiTo mir» була но ripue Rt =20мхм. Вясота n:sпчг- чгар'ого um-,, но бхяыче 0,5мм. Д'1я дос.пдження ьикористову-

ЩрВ/н

{НСы/й

/'¡тгц .

Тс ¿р ¡о ас ¿м*н

■

МО

МПл

Рио.1.3алежн!стЬ ампл1т#ди Рнс.Й.КореЛяцхйна залеж-

влейгричяо! складово! ллоско1 н!сть питомох електрично! про-електромагн1тно!-хвил1 вхд глибй-в1дност! вхд мехаи!иного нап-Ии МКа аустем!тиих сталей ружекия для титанового сплаву

В Г1-0 /I/ ! стгш ЮХ17Н13М2Т /2/

30 7д /1С (¿С но

Рис.3. Градусвальна крива пихрострумового струк-турускопу "СИПМ-Ц для вимхрюваннл гли'иичи МШ{ н ст/ыях яусгек! тного'класу.

вали вихрострумовий дектоскоп "ПОЛЕТ4 та вихрострумовий первтво-т рювач з диференщ альним розмтенням обмоток. 8меишениям в!ддал1* mí ж вим!рювальиими обмотками до б-8мм суттево послаблювали вплив неоднор!дноот! питомог елвхтрично!' пров1диост1 ta. магн!тно! про-1 микненост! в schí зварного шва. Для доДаткового зменшечпя переш-кодкуючкх фактор!в в експеряментах використйвували ямпл!тудно~ • фазовий спос!б вид1лення ii«Jiopwaqir.

Кпл!брувахня дефектоскопу проводили на комб!нован*х контро-^ льних зразках.на робоч1Й частот! 1,0 кГц.

В результат! анал!зу та сп!вставлення дяиих йихрострумового контролю, рад!orpeujiс стикових зеарних шв!в сумарною довжиною' 1670 мм, отрнмам! експерйментальн! матриц! достзвхрност! при вияа-лепAi дефект!в типу непровар, лор ! шакових вклочянь, 3 викорис-танням положень математячио! статистики розраховаяа достой!рн!сть досупджуваного методу контролю. Borta ставить при вияиленн! Hettpó-вар1в 0,886, тлакових включень - 0,824, пор - 0,794.

Установлена кореляц!йно-регрес!йна залежн!сть м!ж глибииою непровару авариях пшв та ампл!тудоя сигналу пихрострумавого пе-ретворювача, з яко! сл1дуе, до !з зб!льшенням глибини непровару зб!льшуегься гмпл!туда вих!дко? напругй внмгрпвальио! обмотки • перетворюяача.

3 проведених досл!джень i отриманих результате CJIÍ дув ( то вихрострумовий контроль rtiлыя чутливий i !иформптивний при вияв-леинг протлжыих дефект1в типу непровар.

М!н!мальна ширина розкриття виявленях дефэкт!в складае 0,1мм, глибина 2мм. Мгн!мальпий Д1аыетр пор /розм!р шлакового включения/ 0,2ми при глибинi зялягшшя не бгльшэ Змм.

Таким чином,проведен! дослгджеиня i отрим*н1'результат« стали основою для роэробки методики пихрострумавого контролю якост! зйаряих пшв посудин тиску Í3 немагштйкх метач!в, товщиною 6т!н-кя до 5мм. Воин п!дтэердиля йзго конкуренту адати!сть 9 рад!й-граф! ев та хольоровою дефектоскоп!ею. '

В третьому розд!л1 представлен! основи розроблёнях мзтоДяк та тбхн!чнг эасобн вихрострумового контролю осидвних параметр!а ' д!агностувяння.

Роэроблена методика прогяоэуваимя иаявност! МКК t* вим! рю-< . вамкя Ir глибякя йихрострумовими otpyKTypacKoriaii« "ЛЛЬФА-UrW

"СИГМА-Ц" без вЦстроюваннЯ в!д неконтрольовЕлих параметр!в для нержав{ючих хромон!келевих сталей аустенгтного те аустенгтно-фе-ритного клас!р. Бона забезпечув вим!рюваниЛ глибиии ШИ в сталях аустен!тного класу в д!аг!азон1 в!д 0 до 250 мкм, а аустеи!.тно-фе-рнтного класу в д!апазон! в!д 0 до ООмкм на «астот! 400 МГц иа виробах з товщияого ст!ики 2-30мМ. Похибка вим!рюпання короз!! при цьому не перевишуе -5/а в!д верхиьо! границ! грьдуювально! криво! /рис.3/. ■

За допомогою розробленого вихрострумового структуроскопу "СИГМА-Ц" також реализована методика оц!нки граничного стану посудин тиску. Прилод використапий як вюЛрювач питомо! електричнох Ьров!дност! немагн!тних сталей ! сплав!в на частой 400 МГц.

Для прогнозування механ!чних напружень металу посудин вико-ристову'ють кореляц1Йно-регрес!йн! залежност! /рис.2,'табл./ Ьйж питомою електричною пров:дм!стю ^ х екв!валентним напруженням £)ек& при двов!сному напружеиому стан!. При цьому необх!дно вра-хувати значения питомо! електрично! пров1дност! матерхалу виробхв до початку експлуатац!!.

Методика вихрострумового контролю якост! зварних шв!в посудин тиску Еиготовлених з немапитних сталей та сплав!в э питомою електричною пров!дн!х;тю 0,5-37ЫСм/м. В якост! техн1чного засобу виКорпстаиий е.тектромапптний дефектоскоп "ПОЛЕТ". Робоча частота контролю 1-5 кГц.

Для кал1брува»шя дефектоскопу по нормативно-допустимому дефекту розроблений комбшований еталошшЙ зразок, приводиться схема скакувания вихрострумовим псретворйвачем в процес1 контролю.

Методика прогнозування довгов!чнойтАосудини за х>езультагами КеруЙшвиого контролю. Використовуючи параметри тр!щииос?йкост!, .побудоваяа иомограма корелящ! параметр!с тр!щини втоми з довго-в!чи!стп посудики в умовах мвлоциклового иавантаженпя та ампл1ту-доп д.^охо сигналу ультразвукового контролю.

Методика оцЬши концентрац!!' 1кифу»енг> б!ля д'фэктгп за росу.! ьтп.ши вихрострумового контролю. Бона засносша на пибудомппхй иоюгрс-ш, яка в1дображае взаем )Эи"язок мхж коеф^ентом кояцэн-тр'ии 1 иалуужснь, параметром форми дефек.ту та сигнал.'".ми иихристру-М'Я'о! дефектоскоп!х.

В и^тьертому' розд!л! розробле.чи методология ]*;гляменту иито-

Матрзовяно? риотеми двор!вневого мон!тор*нгу посудим тиску, ио васнована на результатах тестового д!агностуванняна сгад1| ри* готовлен«* вксплуатацИ^ формал!зован!й чотирьохр1виев1й мо-дел! об"вкту в урахуванням функц{ональних зв"яэк18 м!ж конструк-тинними частиками посудини у вигляд1 "пооудина-модуль-вузол-елем-ент", Вид!лен1 чотири парл^етри дгагностувания та 18 п^дпарамет-

як! визиацаються засоблий д! агнос.чування 4 утворюють базову ' матрице. Оц!цка техи!ч*6го ртану обиекту проводиться аа ознаками ц!е! базово! матриц! та побудованйм алгоритмом системи. Оскмькй оэнаки базово! матриц! утворюють статистичну сукупн!сть, »о для обчислеиня комплексного показника техн!чного.стану посудини вяко-ристал! елементи вар!ац!йио! статистики. Розроблена система мониторингу дозволяв проводит» оц!нку техн!чнбго стану посудин за параметрами тр1шиност!йкэси, дефектност!, м!цност!, порушеиня геометрий! форми та короз^йно! ст!йкост1 матер!алу елемеит!в посудини та-сигналами одного абб комплексу метод!в не/йнйного контролю.

Забезпечекня високо? достоверное?!! точностх коктрольних операщй досягаеться за рпхунок кй1бруваяня техи!чних засоб!в контролю на стандартних эразках, як! отворен! з використанням статиотичних п!дход!в та групових м!р.

В додатках дан! акти впровадження розробэк, розряхунков! таблиц! та пакет програм.

. Основн! результата роботи.

I. Розроблена рэзрахунково-теоретична модель дозволила виз-начити вплив мхжкристалхтного ураження на величину електромагй!т-ного поля плоско! електромагн!тно! хвил! реального. ф!эичного пе-. ретворювача в облает: п!двишених частот.

2. Отриман! алгитичн! та граф1чн! залежлост!, як! зв"яэують глибину МНК э параметрит олектромагш тного поля та частотою вихрострумового контролю,'як! л^ли в . основу рекомендац!й по вибору оптимально! частати контропю почлтково! та значно! стад!! ураження лустен!тних та аустзмтко-^еритних стией та П к!льк!ско? оц!нки. '

3. Ёкслеримэн'Ыьно устатвдона хорзлящйч» э\че?хн!ст-.;> пято-мл сюктричт! прав!дмэст! вхд и^хлнгчних нчпружгнь за дтмлгою вихр-ютрумэпогэ МОТЭД5' на п!дп:'.№их частотах. Цим ¡идтгюрджаио

теоретичи: передумови про зменшення питомо! едоктрично! пров!д-кост1 иемагн!тних метал!в та сплавгп при зб!льше..н! маханхчних напружень. Дан! практишл та методичн! реко^ендащ! по викорис-Танню ц! ех запежност! для прогнозування граничного стану посудип тиску За результатами вихрострумового контролю.

4. Проведен! експеримектальн! дослгдакення пгдтвердили адекватность розроблених розрахунково-теоротичних моделей процесом, як! реально прот1кпють при цьому. «Коеф1ц!ент варГащ! питомо! елекТ-рично! пров!дност! складае

5. Рсзширеиа область застосувания екхрострумовог.о контролю для задач дефектоскоп!! та дефектометрг! аварних шв!в тонкостхшшх посудин тиску !з немапитних мата д! в I сплав!в, експериментально установлена достов!рн1сть цього методу контролю якост! эваршх шв!в. Установлено) що достов!рн!сть контролю досягае 68,6^ при 1дентиф!-кац!! непровар1в. Доведена конкурентна здатн!сть вихрострумового контролю з рад1огроф1ею та ,кап!лярною дефектоскоп!сю.'

6. На основ: теорзтичних та експериментальних досл!дтепь рэз-роблен! методики к!льк1СНОг огцнки глибини МШС йихрострумовпм методом в в1лпл! тудному режш^Г на сталях аустен! тього та аустештно-фериткого клас!в з використаиням для побудови градуювально! криво! та Нютроювання вихрострумових структуроскоп!в на бьтьше 2-ох контрольних зразк!в.

7. Розроблен! експериментальн! зразки еихрострукЬвг.х струк-туроскоп!в " АЛЬФА-ШСК" г "СИГ1.1А-Ц" забе,зпечують ращональн! методики визначення МКК, граничного стану посудин тиску I ефективнэ використовуються б систем! мониторингу таких об"ект!в.

8. Створена щЗинцимадьно нова методика ощнки довгов!чност1 посудин тиску в умовах мэлоцикловогз наваитоження, яка ращ опально базуеться на пикорястанн! апорату налгш Пног мехгшпш руйнуванкя Та результат!с неруйи1вного контролю параметр!в тр1щин втомяеност!.

9. Розроблен-1. двор!внева система мониторингу посудин тиску х!м!чних виробництп з використаниям комплексного .неруйн1вного контролю, ШЗ аабкзпечуе-»пд!йп!сть IX робота.. . -

10. Зд!йсио/.о промислэь1 спрос )д».ош;я розроблених методик вих-роструювого контролю №{¡1, мохгьпших напружен .,до^октниетт эви}>-них шлг та меплу посудин тиску, па баз! експериментальних прлз-к!в приладхв "АШЙАг-ХйС, "С/ОЫГ у 'гирзб.тчнх 1я лабораториях

\

умовах на пятьох xiuiwHHx державних п1дприемств;1х. Воци вабезпе-чили отрмпння хнформацх! ухльк1сних характеристик виявлених дефектов i гпдвищили достов1ри1сть результатов контролю за рахунок високо! цутливост1 технхчних засобхв.

II. Ефективихсть вихрострумового методу досягнута збйьшвн-ням iнформативност1 контролю. Впровадаения результатов дисерта-фйно! робоги дало в I99I-I993 p.p. сумарниЙ економхчний ефект • в 3 млн.707 тис.крб. Соц1альний та нпуково-техшчинй ефект проведено! роботи досягнутий пхдвшценням працездатност! MtcTKicHorq обладнання х!мхчких пхдприемств.

Осковн! положения дисертщп опублхкован1 в наступних роботах:

1. Белокур И.Ц., Берник З.А. Принципы автоматизированной обработки данных неразрушающего контроля сварных соединений. - .. В кн.: Автоматизация методов неразрушаотего контроля качества сварных соединений. - Киев. - 1991. - С.Ю-Ц.

2. Белокур И.П., Берник З.А. Прогнозирование концентрации напряжений в вершин.ах дефектов по результатам дефектоскопии сварных соединений. - В кн.: Диагностика на мгшини i сьорьжения и безразрушителни методи за контрол на материалита. - Варна. -' 1990. - Том.II. - С.27-32.

3. Бе юкур И.П., Берник З.А. Прогнозирование долговечности сосудов давления по результатам иеризрушагащего контроля. - В 'кн.: Производство и надежность сварных конструкций. - Москва.-1993. - С.103.

4. Белокур И.П., Берник З.А. Тестовое дпагностиров шиз -сварных металлических сосудов //Техническ-я диагностика и не-разругаающий контроль. - 1992. - - С.70-79. .

5. Белокур .1.П., Берник З.А. Элементы тестового диагностирования теплоэнергетического оборудования //Энергетик. - 1993.-WI, - С.21-23.

6. Берник З.А., Белокур И.П., Лддлицкий Б.Ii., Учаиин В.Н. дефектоскопия при техническом диагностировании автомобилей. -1С.: ИЭС АН Украины. - 1993,- 141с.

7. Берник З.А., Белокур И.П., Учанин В.Н., Влздачнн В.Н. Прогнозирование н-дежизсти сосудов давления по результатам нихретокового контроля.-В кн.: Азгоматизация методов нераэру-

alamefo контроля. - Киев," - 1992.», С,38-39.

6. Берник 3,А», Белокур И.П., Учанин В.Ц, Оцзнк? достовер* Иости вихретокового контроле химической апаратуры• * В кн.: Современные методы я средства электромагнитного контроля W эффективность Их применения. - Могилев. - 1993• ** 0i4t»

9. Берник 3.A., Колодий В.И., УчанчМ В.Н.» Орловский Д.А, Особенности вихрвтоковбго контроля стыковых спдрнух соединений емкостей химического оборудования иа ауотаиитда* оталей //Физ. хиМ.механика материалов. - 1989. - №4, « СД13-Ц5.

, Ю.Берии« З.А., Коетырко С.А. Опыт применения нераэрушаю-щего контроля иа РоадольскоМ реыонт1(о*мвхакическом ваводе горно-хИмических предприятий* - В сб.; Проблемы Sejcnojjorim проиэ-. йодства серы. - Л.: ШНТЭХИМ.- J987, * ß,94-100, -

II.Берник З.А., Учаи1к В.М., SillQttyp 1.П. ВихрострумОвий контроль механ!чиих характеристик Ме.таДУ посудин тиску при йастосувапн! п!двищених частот //®рв,хим.механика Материалов 1994.,- П.

¡2.Орловский A.A., Берник 3,А. 0ц1ика температурка! похиб-ки короз!ометр!! иатодом ехектрячиого опору //$из.хим.мехалика материалов, /в друц!/.

, 13.Урании В.Н., ГрабскиЙ D.C., Берник З.А., Владычин В,Й. Вихретоковый метод обнаружения и оценки межкристалитного пора-, жеми* яустеиитных рталей с применением повышенных рабочих частот. - В кн.i Повышение надежности и долговечности Машин и сооружений. - 4.2. - Киёв, - 1991. - С. 102-103. ;

Х4.Хрипливый A.A., йоминев С.й-, Бериик В.А., Белокур М,Й Количественная оценка скорости корровий при пластической, деформации -В кн.: Автоматизация методов нерпзрушающего контроля качества сварных соединений. .- Кяоэ,- - 1991,- С. 49-50» :