- по объему контроля акустико-эмиссионный контроль является глобальным, т.к. путем установки нескольких датчиков выполняется контроль всех строительных конструкций, и в целом зданий, сооружений, с определением мест возникновения и развития дефектов (режим локации). Это позволяет использовать данный метод для контроля недоступных поверхностей, а также осуществлять непрерывный контроль (мониторинг) зданий и сооружений во время функционирования и перейти от периодических технических освидетельствований к эксплуатации зданий и сооружений по их фактическому техническому состоян ю;
- метод позволяет диагностировать здания и сооружения в це- |
|
имущества |
|
лом, не выводя х з существующего режима эксплуатации или вы- |
|
Сводя на м н мальное время, что дает очевидные экономические пре- |
|
по сравнен ю с традиционными методами неразрушаю- |
|
щего контроля, тре ующими прекращения эксплуатации зданий и со- |
|
бА |
|
оружен й, для проведения контроля; |
|
- акуст |
ко-эм сс онный метод контроля качества обеспечивает |
обнаружен е |
рег страцию только развивающихся, а значит, дейст- |
вительно опасных дефектов, и осуществляет их классификацию не по размерам, а по степени опасности. Это означает, в частности, что некоторые, например округлые дефекты, размер которых превышает браковочный уровень традиционных методов неразрушающего контроля, при использовании акустико-эмиссионного контроля качества могут попасть в класс неопасныхД, поскольку существуют и не развиваются во время работы зданий и сооружений. Это позволяет обоснованно отменить остановку работы зданий и сооружений, и отменить ремонтные работы, которые в ряде случаев только снижают надежность строительных конструкций, и в целом зданий, сооружений;
- акустико-эмиссионный метод обладает универсальностью по отношению к выбору диагностируемых строительных конструкций, и в целом зданий, сооружений, т.е. может быть использован без ограничений для диагностики любых строительных конструкций, и в целом зданий и сооружений, где может быть обеспечено изменение давле-
ния (нагрузки) для инициирования возможных дефектов; |
|
- акустико-эмиссионный метод обладаетИвысокой оперативно- |
|
стью, т.к. временные затраты на проведение подготовительных работ |
|
и работ по техническому диагностированию существенно ниже по |
|
сравнению с традиционными методами неразрушающего контроля. |
|
Ультразвуковой метод контроля является одним из основных |
|
методов неразрушающего контроля качества. При |
этом впервые |
осуществить неразрушающий контроль качества |
ультразвуко- |
26
вой волной |
пытались |
еще в 1930 |
году, |
и уже |
спустя 20 |
лет ультразвуковой контроль качества сварных соединений (швов) |
|||||
приобрел |
наибольшую популярность, |
по |
сравнению |
с други- |
|
ми методами контроля качества сварных соединений (швов). Кроме |
|||||
того, для некоторых строительных конструкций ультразвуковой ме- |
|||||
тод контроля качества стал обязательным. |
|
|
|||
уть ультразвукового метода контроля качества |
заключает- |
||||
ся в излучении на строительные конструкции, и последующем приня- |
|||||
тии отраженных ультразвуковых колебаний с помощью ультразвуко- |
|||||
вого дефектоскопа |
пьезоэлектропреобразователя. В дальнейшем |
||||
анализе полученных данных с целью определения наличия дефектов, |
|
ли |
|
а также х экв валентного размера, формы (объемной или плоскост- |
|
Сной), т па (точечный |
протяженный), глубины залегания дефектов |
и проч х характер ст |
к дефектов. |
-высокаябАточность и скорость исследования, а также низкая стоимость ультразвукового контроляДкачества;
-безопасность проведения исследования для человека, в отличие, к примеру, от рентгеновской дефектоскопии;
-высокая мобильность исследования, вследствие применения портативных ультразвуковых дефектоскопов;
-возможность проведения ультразвуковогоИконтроля качества, в отдельных случаях, на действующих зданиях и сооружениях, т.е. на время проведения ультразвукового контроля качества не требуется
выведения контролируемых строительных конструкций, и в целом зданий, сооружений, из эксплуатации;звукаультразвуковыхматериалахзвукаПараметры выявленных дефектов определяются с помощью
оружения, не повреждается.
К основным недостаткам ультразвукового контроля качества относятся:
- при ультразвуковой дефектоскопии невозможно дать точный ответ на вопрос о реальных размерах дефекта, т.к. размер дефекта оп-
27
ределяется его отражательной способностью и поэтому по результатам контроля дается эквивалентный размер дефекта.
К недостаткам ультразвукового контроля качества относятся: - в случаях, если имеются в строительной конструкции 2-а реальных дефекта одного размера и одной формы и расположенные на одной глубине, но один из дефектов заполнен воздухом, а другой дефект заполнен шлаком, поэтому они будут давать отраженные импульсы различной амплитуды, и соответственно будут оценены как дефекты, имеющие различные размеры. Следует отметить, что неко-
торые дефекты в с лу |
х характера, а также их формы или располо- |
жения в контрол руемых строительных конструкциях практически |
|
и |
|
невозможно выяв ть ультразвуковым методом. Также затруднителен |
|
Сконтроль деталей не ольшой размера, толщины, и деталей, имеющих |
|
сложную форму с кр волинейными и сферическими поверхностями |
|
малого рад уса. Кроме того, при проведении ультразвукового кон- |
|
б |
|
троля качества, в отл ч |
е от радиографического контроля, как прави- |
ло, невозможно однозначно охарактеризовать дефект (шлаковое включен е, вольфрамовое включение и другие включения);
- меются трудности исследования при ультразвуковом контроле качества металловАс крупнозернистой структурой, из-за большого рассеивания и сильного затухания ультразвуковых волн;
- трудоемкий процесс подготовки поверхности металлических строительных конструкций к ультразвуковому контролю качества (ввод ультразвуковых волн в металлическиеДконструкции). А именно выполнение очистки поверхности металлических строительных конструкций от загрязнений, отслаивающейся окалины, ржавчины, брызг расплавленного металла и других работ. Создание необходимой шероховатости поверхности строительных конструкций не менее Rz 40, и волнистости поверхности не более 0,015, тИ.к. даже небольшой воздушный зазор между пьезоэлектропреобразователем и металлической строительной конструкцией может стать неодолимой преградой для распространения ультразвуковых волн;
- требуется необходимость нанесения на контролируемый участок металлической строительной конструкции, после его зачистки непосредственно перед выполнением ультразвукового контроля качества, контактных жидкостей (специальные гели, глицерин, машинное масло, и другие типы масел), для обеспечения стабильного акустического контакта.
Практические работы с применением акустического нераз-
рушающего контроля качества предусматривают выполнение работ по данному контролю качества сборных и монолитных бетонных и
28
железобетонных строительных конструкций, а также металлических строительных конструкций, а именно:
1. Сборных и монолитных бетонных и железобетонных фундаментов, в том числе ростверков и свайных оснований.
2. борных и монолитных бетонных и железобетонных строительных конструкций.
3. Металлических строительных конструкций.
Работы по организации акустического неразрушающего контроля качества сборных и монолитных бетонных и железобетонных строительных конструкций, а также металлических строительных
конструкц й выполняются также с учетом требований и рекоменда- |
||||
документации |
и |
нормативно- |
||
ций |
следующей |
нормативно-технической |
||
Стехнолог ческой |
, а именно: 71, 76-84, 226, 227, 233, |
|||
241-243, 246-272, 309-384.
бАПрактическая работа № 3
ВИБРОАКУСТИЧЕСКИЙ НЕР ЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ
Общие положения, правила и контроль выполнения, а также требования к результатам ра от по виброакустическому неразрушающему контролю качества определяются нормативными документами, в том числе требованиямиДгосударственных стандартов [85], [86], [87], рукододящего документа[91] и стандартов организаций
[93], [95].
Виброакустический неразрушающий контроль качества основан на регистрации и анализе параметров виброакустических сигналов (колебаний), возникающих при работеИконтролируемых строительных конструкций, и соответственно в целом зданий и сооружений. В числе методов неразрушающего контроля одним из самых современных является вибродиагностический неразрушающий контроль.
Виброакустическая диагностика оборудования (вибродиагно-
стика) представляет собой техническую диагностику, основанную на измерении и анализе вибрации строительных конструкций, и в целом зданий и сооружений, диагностирования. Этот метод необходим для того, чтобы осуществлять мониторинг за состоянием оборудования, не останавливая его работу и не прерывая производственный процесс. Любая вибрация является колебаниями и представляет собой совокупность различных частот. Если осуществлять замеры и изучить ам-
29
плитуды этих частот, то можно узнать, в каком состоянии находится оборудование. При этом для сбора подобной информации нужна специальная высокочувствительная аппаратура.
Вибродиагностический метод неразрушающего контроля ис-
пользуется при контроле работы оборудования, в конструкции которых есть гидрооборудование, колесно-редукторные блоки и т.д. Это Смогут быть турбоагрегаты тепловых электростанций, газовые турбины, гидротурбины и гидрогенераторы, при этом необходимо прово-
дить вибродиагностику фундаментов турбин и т.п.
помощью в бродиагностического метода контроля выявляют дисбаланс ротора, дефекты электродвигателей, такие как неравномер- нияный воздушный зазор между статором и ротором, ослабление креплеобмоток статора пр. Данный метод определяет отсутствие соосности валов, дефекты приводных муфт, дефекты подшипников
-в ходебАпервого этапа описывается вибрационный процесс, в процессе которого сопровождается работа оборудования и проводится контрольное измерение параметров вибрации;
-на втором этапе выявляются и описываются признаки, которые характеризуют состояние техническогоДустройства, вибрации которого были определены. Описанные признаки и полученные результаты измерений сравниваются с данными, которые должны быть у механизма согласно ГОСТ или технической документации;
-на третьем, завершающем этапе принимается решение, может ли контролируемые строительные конструкцииИ, и в целом здания, сооружения использоваться дальше, или необходим ремонт строительных конструкций или необходимо их усиливать.
Выбор диагностических параметров вибрации зависит от ти-
пов исследуемых механизмов, амплитудного и частотного диапазона измеряемых колебаний, а именно:
-в низкочастотном диапазоне осуществляются замеры параметров виброперемещения;
-в среднечастотном диапазоне осуществляются замеры параметров виброскорости;
-в высокочастотном диапазоне осуществляются замеры пара-
метров виброускорения.3скольжен я качен я, ременных и зубчатых передач, дефекты ком-прессоровляет
30