Специальные Научные Разработки

Коэрцитиметрический неразрушающий контроль усталости металла и его объективная приоритетность в диагностике конструкций и оборудования

  1. Усталостные дефекты металла – итог развития его микроповрежденности. Поэтому объективная оценка состояния металла должна формироваться из данных о напряженно-деформированном (усталостном) состоянии и его дефектности. Современная же диагностика строится преимущественно на дефектоскопической информации, т.к. в практике массового неразрушающего контроля нет приборов и методов оценки усталости металла.

  2. Сегодня коэрцитиметрия позволяет методически и приборно, быстро, просто и дешево выявить и оценить качественно и количественно изменения напряженно-деформированного и усталостного состояния. Этим обеспечивается полнота исходных данных диагностики. Измерения выполняют без зачистки и контактной жидкости, прямо через защитное покрытие толщиной до 5-6 мм! Ничто, кроме усталостных изменений в металле, не заставит хороший коэрцитиметр показать недопустимые значения в данной зоне контроля.

  3. В зонах концентрации напряжений накопление усталостной микроповрежденности происходит ускоренно, с опережением. При достижении поврежденности определенного (своего у каждой марки металла) уровня имеет смысл выполнять уже и дефектоскопию металла. До этого момента усталостных дефектов в металле просто нет. Такой прицельный и избирательный подход уменьшает объемы и стоимость диагностики, а ее достоверность улучшает.

  4. Размеры зон-концентраторов существенно больше размеров неизбежно возникающих в них усталостных дефектов, местоположение таких зон не случайно, а предопределено логикой конструкции и распределения приложенных нагрузок. Поэтому усталостные зоны, как большие и логично расположенные, выявляются много проще, чем дефекты металла, распределенные в них достаточно случайным образом.

  5. При обследовании коэрцитиметрия без ущерба для информативности может выполняться не всплошную, а дискретно, с шагом от см до метров. Для уточнения границ зоны деградации и ее максимума уменьшают шаг измерений, вплоть до мм. Шаг выбирается не произвольно и всегда соответствует задаче и состоянию металла.

  6. Если измерения коэрцитивной силы выполнить первыми, как обзорные, то оперативно получаем общее представление о реальном текущем состоянии всего объекта. Здесь сразу хорошо видны зоны концентрации напряжений и степень деградации металла в них. Это дает возможность обоснованно привлекать–не привлекать другие методы контроля металла в зависимости от реального усталостного состояния, включая и дефектоскопию во всех ее разновидностях, но уже в точно очерченных местах и объемах.

  7. Численная коэрцитиметрическая оценка деградации металла превращает до сих пор гипотетический усталостный контроль в проверяемую, ответственную процедуру с точными количественными критериями степени усталости и ресурса металла. Это дает возможность использовать богатейший аппарат статистических методов и оценок, что заметно снижает субъективизм и улучшает наглядность отображения результатов, а диагностика становится количественно измеряемой, упреждающей и объективно-прогнозирующей, с пополняемым банком данных усталости объекта и всех его элементов.

  8. Количественная оценка усталостного состояния металла позволяет формировать интегральную численную характеристику состояния всего объекта, как взвешенную сумму таких же коэрцитиметрических чисел-показателей усталости составляющих его узлов или конструкционных элементов. Здесь хорошо видна сравнительная и абсолютная степень износа оборудования, качество его эксплуатации. На такой основе можно принимать обоснованные решения об очередности, целесообразности и объемах ремонта, не вслепую, а по состоянию металла, точно в пределах его недопустимой усталостной поврежденности, а не простой заваркой выявленных трещин. Формируется наиболее эффективная эксплуатационная стратегия отрасли, предприятия, цеха, объекта, обеспечивающая максимальную отдачу оборудования при минимальных затратах.

  9. Очень продуктивно взаимно дополняющее сочетание коэрцитиметрии и толщинометрии в диагностике металлов. При "плохих" данных толщинометрии, но "хорошей" коэрцитиметрии нет оснований ограничивать работу оборудования. При "хорошей" толщинометрии, но "плохой" коэрцитиметрии работу надо останавливать.