Совместный проект по увеличению эффективности работы предприятий
Тематические издания
Получение и продвижение информации
Тематические выставки
Новости
г. Форум "Передовые технологии России" Подписка на новости Поиск на сайте
НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ДОСТУПНЫЕ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ, ЗАРЕГИСТРИРОВАННЫХ В СИСТЕМЕ АБОНЕНТСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯРегистрация...

427-02 | Метод магнитной памяти металла

Главная страница        >> Каталог технологий        >> Диагностическая и контрольно-измерительная техника

Метод магнитной памяти - новое направление в технической диагностике оборудования и конструкций. Он объединяет возможности неразрушающего контроля и механики разрушений, вследствие чего имеет ряд существенных преимуществ перед другими методами при контроле промышленных объектов. Метод не требует специальной подготовки поверхности объекта контроля (зачистки металла и пр.) и применения специальных намагничивающих устройств, так как используется явление намагничивания оборудования и конструкций в процессе их изготовления и эксплуатации. Новый метод неразрушающего контроля не имеет аналогов в мире и защищен патентами в России, Польше, Германии и Китае.

Метод магнитной памяти металла (ММП) - метод неразрушающего контроля основан на регистрации собственных магнитных полей рассеяния, возникающих в оборудовании в локальных зонах концентрации напряжений под действием рабочих нагрузок. При этом величина магнитных полей рассеяния в объекте контроля отражает тензор магнитной проницаемости, соответствующий тензору деформации и напряжений, обусловленных действием рабочих нагрузок. Для отдельных деталей’ и изделий, а также для сварных соединений магнитное поле рассеяния (МПР) соответствует тензору остаточных напряжений после их изготовления и охлаждения в магнитном поле Земли.

Необратимое изменение намагниченности в направлении действия главных напряжений от рабочих нагрузок, а также остаточную намагниченность деталей и сварных соединений после их изготовления и охлаждения в магнитном поле Земли предложено автором называть магнитной памятью металла. Уникальность метода магнитной памяти заключается также в том, что он основан на использовании собственного магнитного поля рассеяния, возникающего в зонах устойчивых полос скольжения дислокации, обусловленных действием рабочих нагрузок.

Ни при каких условиях с искусственным намагничиванием в работающих конструкциях такой источник информации, как собственное магнитное поле рассеяния, получить невозможно. Только в малом внешнем поле, каким является магнитное поле Земли, в нагруженных конструкциях, когда энергия деформации намного превосходит энергию внешнего магнитного поля, такая информация формируется и может быть получена.

Отличия ММП от традиционных методов НК (УЗК, рентген и др.):

  • ММП - это метод ранней диагностики усталостных повреждений и "преддефектного" состояния металла;
  • ММП - единственный метод, отвечающий на вопрос: "откуда брать пробу металла" при оценке ресурса оборудования;
  • ММП - второй после акустической эмиссии пассивный метод, при котором используется информация излучения конструкций. При этом ММП, кроме раннего обнаружения дефекта, дополнительно дает информацию о фактическом напряженно-деформированном состоянии (НДС) и позволяет выявить причину развивающего повреждения.;
  • При ММП - контроле измеряются параметры собственных магнитных полей рассеяния от скоплений дислокации в зонах концентрации напряжений (КН) в отличие от других известных магнитных методов, при использовании которых измеряют рассеяния на дефектах искусственно созданных магнитных полей.

Области применения ММП:

  • контроль качества металла и сварных соединений изделий, технологии их изготовления (в т.ч. контроль качества термической обработки) на машиностроительных заводах;
  • контроль трубопроводов, сосудов, оборудования, любых конструкций и изделий (из ферромагнитного и парамагнитного аустенитного материала) во всех отраслях промышленности при изготовлении, ремонте и эксплуатации;
  • контроль грузоподъемных и вращающихся механизмов;
  • исследование механических свойств металла в лабораторных условиях.

Интерес специалистов различных отраслей к принципиально новому магнитному методу неразрушающего контроля в последние годы значительно возрос, несмотря на противоречивые отзывы, которые имеют место при внедрении метода на практике. Объективному восприятию метода мешает сложившаяся психология специалистов дефектоскопии - поиск и нахождение конкретного дефекта. Однако многие специалисты уже понимают, что более опасным во многих случаях (особенно после длительной эксплуатации оборудования) является преддефектное состояние металла (когда на уровне структуры произошли необратимые изменения) и повреждение из-за усталости металла может произойти внезапно и, как правило, в тех зонах, где оно не ожидается.

Уровень чувствительности традиционных методов НК не позволяет выявить преддефектное состояние металла. Именно на решение этой задачи направлена методология контроля, использующая магнитную память металла. Интерес к методу обусловлен также нерешенными проблемами, которые возникают на практике при обеспечении надежности и определении ресурса оборудования. Традиционные методы НК напряженно-деформированного состояния оборудования (рентген, УЗК, тензометрирование и др.) оказались малоэффективными при широком их внедрении на практике.

Внедрения
Более чем 10-летний опыт внедрения метода магнитной памяти металла выявил его уникальные возможности именно для оценки напряженно-деформированных состояний и для диагностики прочности оборудования и конструкций. С 1990 по 2002 гг. на промышленных предприятиях исследовано состояние более 300 паровых и водогрейных котлов, 200 паровых и газовых турбин, более 200 сосудов и аппаратов, более 250 км трубопроводов различного технологического назначения, выполнен контроль качества изделий более чем на 50 заводах и фирмах России и других стран. Проведен экспериментальный контроль рельсов и колесных пар на предприятиях железнодорожного транспорта, мостовых конструкций, грузоподъемных механизмов и других технических объектов.

Техническая документация
В настоящее время в энергетике, нефтехимии, газовой и в других отраслях промышленности России на основе метода магнитной памяти металла разработаны и применяются на практике более 30 руководящих документов и методик контроля.

    Подготовлены два проекта ГОСТов:
  • Метод магнитной памяти металла. Термины, определения и обозначения.
  • Метод магнитной памяти металла. Общие требования.

Имеется стандарт российского научно-технического общества сварщиков (РНТСО):

  • Контроль неразрушающий. Сварные соединения оборудования и конструкций. Метод магнитной памяти металла (ММП - контроль).

Значительный опыт промышленных и лабораторных исследований, наличие методик позволили разработать научно-техническую документацию по аттестации метода магнитной памяти металла, приборов контроля и персонала.

В этот пакет документации, кроме методик и РД, входят:

  • требования к подготовке и аттестации специалистов I, II и III .уровней квалификации;
  • требования к техническим знаниям специалистов, изучающих ММП;
  • программа обучения специалистов I, II и III уровней;
  • паспорта и технические условия на приборы контроля;
  • правила эксплуатации, методики поверки и испытаний приборов контроля;
  • руководство пользователя программным продуктом для обработки результатов контроля на компьютере;
  • учебное пособие.

Приборы контроля и программное обеспечение метода
Разработаны и серийно изготовляются специализированные приборы контроля и программное обеспечение к ним:

  • измеритель концентрации напряжений магнитометрический ИКНМ-2ФП;
  • измеритель концентрации напряжений магнитометрический с регистрирующим устройством на базе микропроцессора ИКН-1М-4 (4-канальный);
  • программное обеспечение для обработки результатов контроля и оценки ресурса по ММП на компьютере для работы в Windows’95-2000.

Приборы сертифицированы в Госстандарте и включены в Реестре средств измерений. Сертификаты RU.C.37.003A Е9192 и Е9193.

В 1999 и 2001 гг. в Москве состоялись первая и вторая международные конференции "Диагностика оборудования и конструкций с использованием метода магнитной памяти металла". Материалы конференции рассмотрены на специальных заседаниях Международного института сварки (Лиссабон, 22 июля 1999г., Любляна, 11 июля 2001 г.), и итоги конференции зафиксированы в документах МИСа ЕХ1-714/99 и EV-1196-01. В V комиссии МИСа по предложению Российского научно-технического общества сварки утверждена и реализуется программа "Round Robin" по методу магнитной памяти металла. Совместно с Институтом неразрушающего контроля (Саарбрюкен, Германия) разработана европейская программа ENRESC по теме "Контроль напряжений и деформаций". Программа ставит задачу проверить эффективность метода магнитной памяти металла в сравнении с известными методами при контроле напряжений и деформаций. Заключен договор с Институтом неразрушающего контроля (Саарбрюкен) на сертификацию метода и приборов контроля по Европейским стандартам. На 55-й ассамблее Международного института сварки принята резолюция: "Рекомендовать к принятию стандарт России РНТСО-004 по контролю сварных соединений с использованием метода магнитной памяти металла как международный стандарт (ISO)".

Метод магнитной памяти и соответствующие приборы контроля внедрены более чем на 300 предприятиях России. Кроме России метод внедрен на отдельных предприятиях Украины, Польши, Болгарии, Австралии, Югославии, Китая, Индии и Южной Кореи.



 
Главная страница        >> Каталог технологий        >> Диагностическая и контрольно-измерительная техника

Наверх