Разработка критериев оценки типов дефектов сварных соединений тонкостенных труб волнами Лэмба

• Автор: Дерябин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Схема систем горячего и холодного водоснабжения, 8 газоснабжения

1.2. Требования к трубам

1.3. Сборка и сварка трубопроводов. Контроль качества

1.4. Анализ дефектности водо-газопроводных систем 16 коммунального хозяйства

1.5. Анализ существующих методов ультразвукового контроля

Выводы по главе 1 •

Глава 2. ВОЛНЫ ЛЭМБА. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Выводы по главе 2

Глава 3. ДИФРАКЦИЯ ВОЛН ЛЭМБА

3.1. Плоскостной дефект
3.2. Волна Лэмба, сформированная дифрагированными волнами 55 при наличии препятствия в виде трещины
3.3. Объемный дефект
3.4. Волна Рэлея. Цилиндрическая поверхность
3.5. Волна Лэмба, сформированная дифрагированными волнами 68 при наличии препятствия в виде поры
3.6. Экспериментальное исследование влияния геометрии 74 дефекта на распространение волн Лэмба
Выводы по главе 3
Глава 4. КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ ТИПОВ ДЕФЕКТОВ

Глава 5. МЕТОДИКА КОНТРОЛЯ НЕДОСТУПНЫХ
УЧАСТКОВ ТРУБОПРОВОДОВ
5.1. Настройка аппаратуры 8
5.2. Проведение контроля
5.3. Система позиционирования и перемещения 92 преобразователей
5.4. Экспериментальная проверка методики на реальных 99 образцах
Выводы по главе 5
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА

В сложившихся экономических условиях в нашей стране стало необходимым оценивать остаточный ресурс технических объектов, отслуживших свой расчетный срок. Особую остроту эта задача принимает в коммунальном хозяйстве. Речь идет о трубопроводах, обеспечивающих водоснабжение и газоснабжение жилых построек. Эта проблема становится особенно важной для высотных зданий, которые эксплуатируются более двадцати лет (например, здание ОАО «Газпром» и ему подобные).
Анализ дефектности трубопроводов, эксплуатирующихся в системах ЖКХ, показал, что в 75 % случаев причиной! разрушения является коррозионное поражение, которому сопутствуют поверхностные трещиноподобные дефекты сложной геометрической формы и ориентации. Как правило, места коррозионного поражения находятся на участках, проходящих через межэтажные перекрытия и стенные перегородки, так как эти участки труб являются недоступными для визуального контроля и профилактических работ.
Проведенный анализ показал, что практически единственным методом диагностирования указанных участков трубопроводов является ультразвуковой, причем наиболее эффективным является контроль волнами Лэмба по теневой схеме. Это обусловливается тем, что этими волнами могут быть обнаружены поверхностные трещины не только с наружной, но и с внутренней стороны стенки трубы, а также сложно ориентированные дефекты, которые трудно обнаружить объемными волнами.
Исследованию возможностей применения нормальных волн посвящены работы как российских ученых: И.А. Викторова, В.Т. Боброва, так и иностранных специалистов: Gringsby T.N., Tajchman Е. J., Frederick C.L., Worlton D.C. , что еще раз подтверждает большой потенциал их использования.

.34, _ .90.
7,гр«ДРис. 3.7. Зависимость амплитуды продольной волны, излучаемой концом трещины от угла падения поперечной волны на дефект
Анализ зависимостей, представленных на рис. 3.6 и рис. 3.7 показывает:
- амплитуда продольной краевой волны значительно больше амплитуд поперечных краевых волн (при угле падения поперечной волны на поверхность дефекта под углом у = 60° амплитуда продольной краевой волны примерно в 30 раз больше значения поперечной краевой волны);
- при угле падения поперечной волны на поверхность дефекта под углом у = 45° амплитуды краевых волн (продольных и поперечных) равны нулю; это объясняется эффектом полного внутреннего отражения падающей на поверхность дефекта поперечной волны, описанного выше.
Согласно [1], на поверхности дефекта всегда существуют головные волны и волны Рэлея.