RU2582306C1 - Method of determining potentially dangerous zones of equipment material destruction - Google Patents
Method of determining potentially dangerous zones of equipment material destruction Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582306C1 RU2582306C1 RU2014142292/28A RU2014142292A RU2582306C1 RU 2582306 C1 RU2582306 C1 RU 2582306C1 RU 2014142292/28 A RU2014142292/28 A RU 2014142292/28A RU 2014142292 A RU2014142292 A RU 2014142292A RU 2582306 C1 RU2582306 C1 RU 2582306C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- response
- electric signal
- cycles
- destruction
- equipment
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 7
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам определения очагов разрушения материалов и может быть использовано для дефектоскопии оборудования, эксплуатируемого в условиях циклического нагружения.The invention relates to methods for determining foci of destruction of materials and can be used for flaw detection of equipment operated under cyclic loading.
Материал оборудования в процессе эксплуатации подвергается воздействию знакопеременных нагрузок (изгибающий момент, внутреннее давление, температурная деформация и т.д.), вызывающих накопление усталостных повреждений, что приводит к трудно прогнозируемым результатам с точки зрения определения очагов разрушения материала оборудования.The equipment material during operation is exposed to alternating loads (bending moment, internal pressure, temperature deformation, etc.), causing the accumulation of fatigue damage, which leads to difficult to predict results from the point of view of determining the foci of destruction of the equipment material.
В этой связи для своевременного предотвращения аварийных ситуаций, связанных с разрушением материала оборудования, необходимы методы неразрушающего контроля, учитывающие влияние циклического нагружения на изменение свойств материала.In this regard, for the timely prevention of emergencies associated with the destruction of equipment material, non-destructive testing methods are necessary that take into account the effect of cyclic loading on the change in material properties.
Одним из перспективных методов контроля является метод оценки технического состояния материала исследуемого объекта по его электромагнитным свойствам.One of the promising control methods is the method of assessing the technical condition of the material of the studied object by its electromagnetic properties.
Известен способ вихретокового контроля /1/, основанный на сканировании линейно протяженных изделий вихретоковым преобразователем параметров выходного сигнала (амплитуды, фазы), по величине которых судят о наличии дефектов в материале изделия.A known method of eddy current control / 1 /, based on scanning linearly extended products eddy current transducer parameters of the output signal (amplitude, phase), the magnitude of which is judged on the presence of defects in the material of the product.
Недостатком известного способа является низкая информативность, характеризующаяся отсутствием возможности оценки потенциальной опасности на ранней стадии зарождения дефекта материала оборудования.The disadvantage of this method is the low information content, characterized by the lack of the ability to assess potential hazards at an early stage of the onset of a defect in the equipment material.
Известен способ неразрушающего контроля электропроводящих изделий, заключающийся в том, что контролируемый объект нагревают, регистрируют температурное поле и по искажению этого поля судят о наличии дефекта /2/.A known method of non-destructive testing of electrically conductive products, which consists in the fact that the controlled object is heated, the temperature field is recorded and the presence of a defect is judged by the distortion of this field / 2 /.
Недостатком известного способа является низкая чувствительность, выраженная в отсутствии учета потерь тепла токопроводящим материалом в окружающую среду, что, в конечном счете, приводит к незначительным изменениям электропроводности исследуемого материала.The disadvantage of this method is the low sensitivity, expressed in the absence of taking into account heat losses by the conductive material in the environment, which, ultimately, leads to minor changes in the electrical conductivity of the test material.
Известен способ оценки степени поврежденности материала оборудования по изменению степени затухания отклика электрического сигнала, основанный на измерении вышеуказанного параметра при различных количествах циклов знакопеременного нагружения и взятый за аналог /3/.A known method for assessing the degree of damage to the material of equipment by changing the degree of attenuation of the response of an electrical signal, based on measuring the above parameter for various numbers of cycles of alternating loading and taken as an analogue / 3 /.
Недостатком известного способа является его низкая информативность, выраженная тем, что технический результат свидетельствует об усредненной величине поврежденности материала оборудования и не учитывает наличие локальных зон, являющихся одновременно очагами наибольшего накопления повреждений материала оборудования и потенциальными очагами разрушения.The disadvantage of this method is its low information content, expressed by the fact that the technical result indicates the average value of damage to the equipment material and does not take into account the presence of local zones, which are simultaneously the centers of the greatest accumulation of damage to the equipment material and potential centers of destruction.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение информативности и достоверности выявления очагов разрушения с учетом влияния циклического нагружения на различных стадиях эксплуатации оборудования.The technical result of the proposed method is to increase the information content and reliability of identifying the foci of destruction, taking into account the influence of cyclic loading at various stages of equipment operation.
Технический результат достигается за счет того, что проводят сканирование параметров отклика электрического сигнала по всей исследуемой зоне материала оборудования в исходном состоянии и при последующем мониторинге в процессе циклического нагружения, после чего строят график распределения относительной средней амплитуды напряжения отклика электрического сигнала Ui/Ui-1 по всей исследуемой зоне при различных значениях Ni/Ni-1 и на построенном графике выявляют экстремумы, которые и характеризуют потенциально опасные зоны разрушения материала оборудования, где Ui - средняя амплитуда напряжения отклика электрического сигнала стального образца, подверженного циклическому нагружению в течение i-го количества циклов на момент текущего измерение и i-1 количества циклов Ui-1 на момент предыдущего измерения.The technical result is achieved due to the fact that they scan the response parameters of the electric signal throughout the studied area of the equipment material in the initial state and during subsequent monitoring during cyclic loading, after which they plot the distribution of the relative average amplitude of the response voltage of the electric signal U i / U i- 1 for the entire study area for different values of N i / N i-1 and on the plotted graph reveals extrema that characterize potentially hazardous zone fracture m Therians equipment where U i - average amplitude of the voltage response of the electric steel sample signal subject to cyclic loading for i-th number of cycles at the time of current measurement and i-1 the number of cycles U i-1 at the time of previous measurement.
При этом из совокупности полученных экстремумов относительной величины параметров отклика электрического сигнала, наиболее опасной зоной разрушения считают ту, которая имеет максимальную величину изменения.Moreover, from the set of extrema of the relative magnitude of the response parameters of the electric signal, the most dangerous zone of destruction is considered to be the one with the maximum magnitude of change.
Кроме того, определить потенциально опасные зоны разрушения материала оборудования, подверженного циклическому нагружению возможно и при отсутствии данных о средней амплитуде напряжения отклика электрического сигнала предыдущей оценки путем измерения средней амплитуды напряжения отклика электрического сигнала Ui стального образца, подверженного циклическому нагружению в течение i-го количества циклов и эталонного образца UЭ того же материального исполнения.In addition, it is possible to determine the potentially dangerous fracture zones of material of equipment subject to cyclic loading even in the absence of data on the average amplitude of the response voltage of the electric signal of the previous assessment by measuring the average amplitude of the response voltage of the electric signal U i of a steel sample subjected to cyclic loading for the ith amount cycles and a reference sample U E the same material performance.
Технический результат достигается тем, что по измеренной средней амплитуде напряжения отклика электрического сигнала находят относительные значения данных параметров Ui/Ui-1, а в случае отсутствия данных о предыдущем измерении - Ui/UЭ.The technical result is achieved by the fact that the measured average amplitude of the response voltage of the electric signal determines the relative values of these parameters U i / U i-1 , and in the absence of data on the previous measurement, U i / U E.
Технический результат достигается тем, что по найденным относительным значениям Ui/Ui-1 (или при отсутствии данных о предыдущем измерении Ui/UЭ) строят график распределения по всей измеряемой зоне, в котором максимальное относительное значение покажет потенциально опасную зону разрушения материала оборудования.The technical result is achieved by the fact that, based on the found relative values of U i / U i-1 (or in the absence of data on the previous measurement U i / U Э ), a distribution graph is constructed over the entire measured area, in which the maximum relative value shows the potentially dangerous zone of destruction of the material equipment.
Пример использования способа. Проводилось измерение параметров отклика электрического сигнала групп материалов (углеродистые, легированные), подверженных циклическому нагружению по схеме чистого симметричного изгиба.An example of using the method. The parameters of the response of the electrical signal of groups of materials (carbon, alloyed) subjected to cyclic loading according to the scheme of pure symmetric bending were measured.
Испытания проводились на сериях плоских образцов (из углеродистой, легированной сталей), длиной 240 мм, длина рабочей части 120 мм. Нагружение образцов осуществляли знакопеременным изгибом, используя установку усталостных испытаний по схеме чистого изгиба с одновременным измерением параметров отклика электрического сигнала с помощью измерительного комплекса, включающего накладной вихретоковый преобразователь, внешнее измерительное устройство Tie Pie SCOPE HS801, персональный компьютер. Номинальная деформация образца при изгибе устанавливалась из расчета амплитуды напряжения при изгибе, находящейся в упругопластической области.The tests were carried out on a series of flat samples (made of carbon, alloy steel), 240 mm long, the length of the working part 120 mm. The samples were loaded by alternating bending using a fatigue test setup according to the clean bending scheme with simultaneous measurement of the response parameters of the electric signal using a measuring complex, including an overhead eddy current transducer, an external Tie Pie SCOPE HS801 measuring device, and a personal computer. The nominal deformation of the sample during bending was established from the calculation of the amplitude of the stress during bending, which is in the elastoplastic region.
По результатам измерения были найдены относительные значения среднего напряжения Ui/Ui-1при различных относительных количествах циклов Ni/Ni-1 (где Ni - количество циклов на момент текущего измерения, Ni-1 - количество циклов на момент предыдущего измерения) и построены графики распределения измеряемого параметра по рабочей длине образца (в качестве иллюстрации см. рисунок 1 - Распределение относительного среднего напряжения отклика электрического сигнала Ui/Ui-1 по рабочей длине образца при различных относительных количествах циклов Ni/Ni-1).Based on the measurement results, the relative values of the average voltage U i / U i-1 were found for various relative numbers of cycles N i / N i-1 (where Ni is the number of cycles at the time of the current measurement, N i-1 is the number of cycles at the time of the previous measurement ) and plotted the distribution of the measured parameter along the working length of the sample (for illustration, see Figure 1 - Distribution of the relative average voltage of the response of the electric signal U i / U i-1 along the working length of the sample for different relative numbers of cycles N i / N i-1 )
В случае отсутствия информации об измерениях среднего напряжения при Ni-1, необходимо находить относительные значения Ui/UЭ, вычисленные по эталонному образцу и строить график распределения вышеуказанной относительной величины при различных количествах циклов Ni (в качестве иллюстрации см. рисунок 2 - Распределение относительного среднего напряжения отклика электрического сигнала Ui/UЭ по рабочей длине образца при различных количествах циклов Ni).In the absence of information on the average voltage measurements at N i-1 , it is necessary to find the relative values of U i / U E calculated from the reference sample and plot the distribution of the above relative value for various numbers of N i cycles (as an illustration, see Figure 2 - Distribution of the relative average voltage of the response of the electric signal U i / U E along the working length of the sample for various numbers of cycles N i ).
Полученные графики распределения свидетельствует о наличии зоны, имеющей наибольшее значение относительного напряжения отклика электрического сигнала и выступающей в роли потенциально опасной зоны разрушения.The obtained distribution graphs indicate the presence of the zone that has the highest value of the relative voltage of the response of the electric signal and acts as a potentially dangerous zone of destruction.
В случае наличия на графике распределения параметров отклика электрического сигнала нескольких экстремумов, то о потенциальной зоне разрушения необходимо судить по экстремуму, значение которого больше.If there are several extrema on the graph of the distribution of the response parameters of the electric signal, then the potential destruction zone must be judged by the extremum, the value of which is greater.
Список использованной литературыList of references
1. Способ вихретокового контроля линейно протяженных изделий и вихретоковый преобразователь для его осуществления (Патент RU 2025725): G01N 27/90 - Авторы патента: Беликов Е.Г., Дубинкин Е.В.1. Method of eddy current control of linearly extended products and eddy current transducer for its implementation (Patent RU 2025725): G01N 27/90 - Authors of the patent: Belikov EG, Dubinkin EV
2. Вихретоковый способ неразрушающего контроля электропроводящих изделий (Патент SU 1732252): Авторы патента: Игнатьев Б.С., Панов В.А.2. Eddy current method of non-destructive testing of electrically conductive products (Patent SU 1732252): Patent authors: Ignatiev BS, Panov VA
3. Наумкин Е.А., Бикбулатов Т.Р., Кузеев М.И. Оценка степени поврежденности материала оборудования по изменению степени затухания отклика электрического сигнала // Нефтегазовое дело / УГНТУ. - Электрон, журн. - Уфа, 2011. - №5.3. Naumkin EA, Bikbulatov TR, Kuzeev M.I. Assessment of the degree of damage to equipment material by changing the degree of attenuation of the response of an electric signal // Oil and Gas Business / USTU. - Electron, Journal. - Ufa, 2011. - No. 5.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014142292/28A RU2582306C1 (en) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | Method of determining potentially dangerous zones of equipment material destruction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014142292/28A RU2582306C1 (en) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | Method of determining potentially dangerous zones of equipment material destruction |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2582306C1 true RU2582306C1 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=56195312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014142292/28A RU2582306C1 (en) | 2014-10-20 | 2014-10-20 | Method of determining potentially dangerous zones of equipment material destruction |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2582306C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU996929A1 (en) * | 1981-04-06 | 1983-02-15 | Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.Акад.С.П.Королева | Electroconductive article electromagnetic checking method |
| SU1732252A1 (en) * | 1989-04-14 | 1992-05-07 | Пермский политехнический институт | Eddy-current non-destructive inspection of electroconductive articles |
| RU2025725C1 (en) * | 1992-10-09 | 1994-12-30 | Московский энергетический институт | Method of eddy-current inspection of linear elongated articles and eddy-current transducer for effecting the same |
| RU2138032C1 (en) * | 1998-07-13 | 1999-09-20 | Акционерное общество "АО ВНИПП" | Process of diagnostics of bearings and their parts and device for its implementation |
-
2014
- 2014-10-20 RU RU2014142292/28A patent/RU2582306C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU996929A1 (en) * | 1981-04-06 | 1983-02-15 | Куйбышевский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.Акад.С.П.Королева | Electroconductive article electromagnetic checking method |
| SU1732252A1 (en) * | 1989-04-14 | 1992-05-07 | Пермский политехнический институт | Eddy-current non-destructive inspection of electroconductive articles |
| RU2025725C1 (en) * | 1992-10-09 | 1994-12-30 | Московский энергетический институт | Method of eddy-current inspection of linear elongated articles and eddy-current transducer for effecting the same |
| RU2138032C1 (en) * | 1998-07-13 | 1999-09-20 | Акционерное общество "АО ВНИПП" | Process of diagnostics of bearings and their parts and device for its implementation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Наумкин Е.А., Бикбулатов Т.Р., Кузеев М.И. Оценка степени поврежденности материала оборудования по изменению степени затухания отклика электрического сигнала // Нефтегазовое дело / УГНТУ. - Электрон, журн. - Уфа, 2011. - N5. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| De Finis et al. | Fatigue limit evaluation of various martensitic stainless steels with new robust thermographic data analysis | |
| RU2493562C2 (en) | Method of determining and evaluating indication of vortex currents, in particular cracks, in object under test of conductive material | |
| Mulaveesala et al. | Nondestructive evaluation of concrete structures by nonstationary thermal wave imaging | |
| JP5050873B2 (en) | Remaining life evaluation method for machine parts | |
| CN104089838A (en) | Hardness-Based Rapid Testing Method of Cable Insulation Life | |
| CN110568083A (en) | An acoustic emission detection method for on-line monitoring of steel corrosion fatigue damage | |
| CA2539086C (en) | Method and apparatus for eddy current detection of material discontinuities | |
| Dung et al. | Development of differential hall sensors for pulsed eddy current testing using gaussian pulse excitation | |
| Liakat et al. | Nondestructive testing and prediction of remaining fatigue life of metals | |
| RU2582306C1 (en) | Method of determining potentially dangerous zones of equipment material destruction | |
| Adam et al. | Model-assisted probability of detection for ultrasonic structural health monitoring | |
| Risitano et al. | Definition of the linearity loss of the surface temperature in static tensile tests | |
| Cobb et al. | Ultrasonic structural health monitoring: a probability of detection case study | |
| KR20240016081A (en) | Device for Precision Vibration Monitoring using Magnetic Resonance Test | |
| Zergoug et al. | Mechanical stress analysis by eddy current method | |
| RU2553715C1 (en) | Magnetic-noise test method of state of strength of load-carrying structures from ferromagnetic materials | |
| RU2753661C1 (en) | Non-destructive method for detecting voltage concentration zones in products made of metals and alloys | |
| RU2167420C2 (en) | Method determining time of emergence of state of loaded material prior to breakage | |
| CN120121807B (en) | Aging Analysis Method for Boiler Dissimilar Steel Welded Joints | |
| RU2747473C1 (en) | Method for predicting the resistance to cyclic loads of plate and belleville springs from spring steel | |
| RU2614190C1 (en) | Method for low-temperature local object loading in acoustic-emission nondestructive testing method | |
| RU2382351C2 (en) | Method of evaluation of loss of plasticity by change of microhardness of constructional steel | |
| RU2380696C2 (en) | Method for complex detection of flaws in turbo-machines made from nickel alloys | |
| RU2381494C2 (en) | Method for integrated flaw detection of alloy-steel turbomachine blades | |
| Habibalahi et al. | Application of Pulsed Eddy Current Technique in Stress and Residual Stress Measurement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161021 |