Témata
Reklama

Metoda akustické emise při tlakových zkouškách nádob

Moderní koncepce posuzování konstrukční integrity tlakových nádob vycházejí z existence defektů v plášti nádoby, zejména pak ve svarech a tepelně ovlivněných zónách či v oblastech zvýšené koncentrace namáhání. Vhodnou diagnostickou metodou je aplikace akustické emise, neboť z fyzikálního principu reaguje na případné okamžité změny v mikro- i makrostruktuře materiálu v průběhu aplikovaného tlakového cyklu.

Nově vyrobené i již provozované kovové tlakové nádoby se musí pravidelně podrobovat tlakovým zkouškám podle známých norem a předpisů.
Základním cílem těchto zkoušek je ověření, že testovaná nádoba prokáže konstrukční celistvost (integritu) bez známek úniku tlakového média, kterým je v převážné míře voda. Při zkouškách se postupuje tak, že se vnitřní přetlak vody postupně zvyšuje definovanou rychlostí až do úrovně 1,5násobku provozního tlaku, což lze až do dalšího přezkoušení považovat za záruku bezpečné funkce nádoby v provozu. Dosažená tlaková úroveň musí být přitom menší než hodnota p0,2, při níž největší napětí v plášti nádoby (u válcové nádoby obvodové napětí) dosahuje hodnotu meze kluzu daného materiálu.
Moderní koncepce posuzování konstrukční integrity tlakových nádob vycházejí z existence defektů v plášti nádoby, zejména pak ve svarech a tepelně ovlivněných zónách či v oblastech zvýšené koncentrace namáhání. Tyto defekty mohou během provozních podmínek nádoby růst, eventuálně dosáhnout kritických rozměrů vedoucích v lepším případě k netěsnosti (při průniku defektu přes tloušťku stěny) nebo v horším případě k nekontrolovatelnému lomu, tj. k destrukci nádoby. Z těchto důvodů je bezpečnost provozu nádoby zajišťována opakovanými diagnostickými kontrolami, jejichž výsledkem je informace o výskytu a stavu eventuálních defektů v plášti. Porovnáním rozměrů zjištěných defektů s jejich kritickými hodnotami určenými na základě soudobých lomově-mechanických přístupů lze pak rozhodnout o další provozuschopnosti nádoby a o termínu nejbližší diagnostické kontroly.
Reklama
Reklama
Reklama

Zvýšení vypovídací schopnosti zkoušky

Při provádění tlakových zkoušek nádob je vhodnou diagnostickou metodou aplikace akustické emise, neboť z fyzikálního principu reaguje na případné okamžité změny v mikro- i makrostruktuře materiálu v průběhu aplikovaného tlakového cyklu. Zdrojem akustické emise je celá řada fyzikálních jevů a poškozujících mechanismů v materiálu. Mezi významné patří dosažení meze kluzu, vznik trhlin a jejich šíření. Z makroskopiského hlediska každá iniciace a pohyb defektů v materiálu nádoby, který je namáhán v průběhu tlakové zkoušky, generuje akustickou emisi. A právě tato skutečnost umožňuje provádět zároveň v průběhu tlakové zkoušky nádoby její nedestruktivní zkoušení. Tato metodika je používána i v průběhu kolísání a změn mechanických nebo teplotních pnutí v tlakových nádobách. Jedná se o následující typy zkoušek: pevnostní hydraulické zkoušky, pneumatické zkoušky, zvýšení provozního tlaku, spouštění zařízení (zvyšování tlaku a teploty), odstavování zařízení (snižování tlaku a teploty). Protože zkouška nádoby akustickou emisí je metodou objemovou, lze při vhodném rozmístění dostatečného počtu snímačů AE umístěných na přístupných místech vnějšího povrchu tlakové nádoby zajistit sledování emisních signálů z celého objemu nádoby, tedy i z nepřístupných míst. Navíc montáž snímačů na vnější povrch je velmi rychlá (např. magnet. držáky, opásáním apod.). Při provádění tlakové zkoušky jsou signály akustické emise registrovány nepřetržitě po celý tlakový cyklus. Detekcí emisních signálů a jejich analýzou lze lokalizovat a hodnotit vzniklé emisní zdroje odpovídající rostoucím defektům v reálném čase.

Vlastní test nádoby

Tlaková zkouška probíhá podle stanoveného programu tlakování s časovými prodlevami cca 10 minut na jednotlivých úrovních dosaženého tlaku, to je při 90 %, 100 %, 110 % maximálního provozního tlaku a dále při 85 % a 100 % hodnoty zkušebního tlaku. Pokud je v průběhu zkoušky registrována vysoká emisní aktivita, je proveden druhý tlakový cyklus s max. hodnotou na úrovni 98 % zkušebního tlaku. Vzhledem k platnosti Kaiserova efektu v průběhu tlakování lze již při nižších tlakových úrovních registrovat vznik a šíření defektů v materiálu zkoušené nádoby. Opakovaným měřením akustické emise při následných tlakových zkouškách je možné hodnotit vývoj případných existujících defektů za periodu provozu mezi dvěma tlakovými zkouškami, respektive sledovat stabilitu nebo trend rozvoje existujících trhlin. Zkouškami se zabývá společnost Preditest, s. r. o.
Reklama
Vydání #6
Kód článku: 20626
Datum: 12. 06. 2002
Rubrika: Trendy / Měření
Autor:
Firmy
Související články
Měření v rámci celého výrobního řetězce

Na cestě k aplikaci konceptu Průmyslu 4.0 se měřicí a kontrolní technologie čím dál víc používají jako řídící nástroj ve výrobě. V rámci plnění této nové role ale potřebují pružněji a rychleji zachytit kvalitativní údaje na různých místech: v měřicí laboratoři, v těsné blízkosti výrobní linky, stejně tak jako přímo v ní.

Přesné měření libovolného materiálu nebo povrchu

Společnost Keyence uvedla na trh řadu konfokálních snímačů polohy CL-3000 pro vysoce přesné měření na jakémkoliv materiálu nebo povrchu. Tyto vysoce kompaktní koaxiální laserové snímače polohy pomáhají s takovými úkoly, jako je zlepšování kvality, prevence dodávek nevyhovujících dílů a zvyšování objemu výroby.

Měřicí technologie pro Průmysl 4.0 v Nitře

Průmysl 4.0 závisí na propojení systémů schopných spolu komunikovat, schopných získávat, vyhodnocovat a sdílet data a na takto zpracované informace reagovat v reálném čase. Údaje z měření jsou nezbytné pro shromažďování informací, které mají být použity při inteligentním rozhodování za účelem zabránit nežádoucím procesním změnám.

Související články
Měřicí přístroje pro efektivní výrobu

Jestliže jsou nástroje přesně zaměřeny a seřízeny ještě před samotným obráběním mimo obráběcí stroj, lze následně zkrátit vedlejší neproduktivní časy na stroji a zvýšit tak celkovou efektivitu výroby. Přístroje pro měření a seřizování nástrojů mohou v samotném procesu třískového obrábění zajistit zvýšení produktivity až o 25 %, a to při velmi dobrém poměru cena/výkon. Úspěšné obrábění tedy vyžaduje nejen výkonné stroje, ale i přesně seřízené nástroje.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Měřicí technika se stává součástí výrobních strojů

Vzhledem k tomu, že jednou z aktivit České metrologické společnosti, z. s., je mimo jiné také sledování prezentace aktuálních metrologických novinek, trendů vývoje a zastoupení metrologie na veletrzích pořádaných v České republice i v zahraničí, navštívili jsme mimo jiné veletrh Toolex 2017, který se již po desáté konal v polském městě Sosnowiec na třetím největším výstavišti v Polsku – Expo Silesia.

Velmi přesný měřicí stroj pro výpočetní tomografii

Nový model TomoCheck S HA (High Accuracy) 200 společnosti Werth Messtechnik GmbH se senzorem pro výpočetní tomografii je aktuálně nejpřesnějším souřadnicovým měřicím strojem na světě.

Konfirmace měřidel

Příspěvek se zabývá problematikou zajištění návaznosti měření a rozebírá obvyklé metrologické čin-nosti, které jsou za tím účelem prováděny. Zákon o metrologii i běžná praxe zmiňují jako základní postupy kalibraci nebo ověření stanovených měřidel. Kalibrace je postup vedoucí k dosažení způsobilého měřidla ve dvou logických krocích podle definice VIM. Vždy musí být zjištěn aktuální stav měřidla – provádí se zkouškou, která ověří, zda je měřidlo způsobilé plnit dané specifikace, či nikoliv. Nezpůsobilé měřidlo se musí kalibrovat nebo vyřadit. O výsledku je vydán doklad (kalibrační certifikát), jímž je potvrzena způsobilost z dřívější kalibrace nebo způsobilost dosažená kalibrací novou. Zvláštní pozornost je věnována kalibraci měřidel řízených softwarem, např. u souřadnicových měřicích strojů.

Měření energie je důležité ve všech oborech

Spotřeba a ve velké míře i kvalita energií je v poslední době stále více sledovanou veličinou. Měřicími systémy od přehledových měřičů spotřeby až po systémy, kde je měření, zobrazování, ukládání a grafické prezentování veličin integrováno do větších systémů lze získávat přehled o spotřebě kdykoli je to potřeba.

Vestavné přístroje pro měření v silnoproudé síti

Řadou vestavných přístrojů SIRAX se doplňují přístroje s vysokým výkonem SINEAX a završují tak portfolio v této oblasti. Přístroje série SIRAX se vyznačují základní funkčností převodníku elektrických veličin za dodržení velmi dobrého poměru cena/výkon. Přístroje BM1200 a BM1400 představují jednoduché a cenově výhodné monitory silnoproudé sítě. Pro vyšší stupeň vizualizace a komfortnější koncept obsluhy jsou vhodné multifunkční monitorovací přístroje, které byly označeny MM1200 a MM1400, jsou vybaveny TFT displejem a lze je na základě přehledného menu též konfigurovat.

Ochrana provozních měřidel tlaku před mechanickým namáháním

Při měření tlaku v potrubních systémech a v nádobách se setkáváme s nepříznivými mechanickými vlivy, které mají původ v měřeném procesu. Jedná se o tlakové rázy, pulzace, otřesy či vibrace, a někdy také o přetížení nad rámec měřicího rozsahu přístroje. Pulzace tlaku v potrubí zpravidla pochází od čerpadel, případně od rotujících míchadel v nádobách. Tlakové rázy jsou způsobovány setrvačností sloupce kapaliny pohybující se v potrubí; na jejich vzniku se podílí i činnost ventilů a škrticích orgánů. Destruktivní účinky mohou mít i bubliny par a plynů v tekutině proudící přes ventily. Otřesy a vibrace jsou způsobovány zpravidla rotujícími částmi strojů, prouděním tekutin, pulzacemi a tlakovými rázy v potrubí. Tento článek si klade za cíl shrnout způsoby, jak lze tlakoměry před uvedenými vlivy ochránit.

Revoluční linka pro měření kvality

Je to takový český "americký sen". Začínal jako soustružník, dnes Miroslav Dušek vlastní strojírenskou firmu s mnohamilionovým obratem. Láska k poctivému řemeslu se u něj potkává s vynalézavostí, která ho nyní dovedla k vývoji revoluční linky pro měření kvality.

Průmysl 4.0 v měření aneb Kvalita 4.0

V souvislosti s postupující mírou digitalizace a automatizace výroby se často hovoří o Průmyslu 4.0 neboli čtvrté průmyslové revoluci. Tento trend se pochopitelně nevyhýbá ani oboru měření. Objevuje se dokonce nový pojem – Kvalita 4.0. Co si pod tím představit?

Zákaznické dny ve znamení počítačové tomografie

Společnost Prima Bilavčík uspořádala ve svém sídle v Uherském Brodě zákaznické dny, na nichž seznámila své partnery s novinkami ve svém sortimentu měřicích přístrojů, jakož i ve vybavení svých laboratoří. Zlatým hřebem programu bylo představení počítačového tomografu Werth TomoScope HV 500, zakoupeného koncem loňského roku.

Multisenzorová technologie a počítačová tomografie

Výběr vhodného měřicího přístroje pro účely rozměrové kontroly je velmi důležitý. Běžný přístup je takový, že daná aplikace určí vhodný typ senzoru. Pro správné rozhodnutí potřebuje vzít uživatel v úvahu několik aspektů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit