186105. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés belső túlnyomásnak kitett szerkezeti elemek, pl. csővezetékek üzemképességét csökkentő maradó alakváltozások megelőzését célzó üzemközbeni felügyeletre
1 186105 2 C) A mágneses felületi vizsgálatok két alapmódszerre vezethetők vissza. a) pólus mágnesezés b) áram által átfolyt villamos vezető által keltett mágneses tér. Az indikáláshoz világos alapon (fehér festék) vasport, vagy ultraibolya fényben fluoreszkáló szuszpenziót használunk. E módszerrel csakis ferromágneses anyagok vizsgálhatók. A mágneses felületi vizsgálat is optikai értékelésre vezetődik vissza. Diagnosztizálható: a) a mágneses térrel viszonylag nagy szöget bezáró repedés, kötéshiba. (A mágneses térerőtől függően a repedés a felület alatt 2—5 mm-re is kimutatható.) Nem értékelhető ezek mélysége. D) Radiográfiai vizsgálatok az elektromágneses hullám elnyelésén alapszanak. A kisebb elnyelési tényezőjű anyagok (salak, levegő) jobban átengedik a sugarakat. A sugárintenzitás-különbség érzékelhető fluoreszkáló ernyőn, röntgenfilmen, képerősítős televízióval, illetve bármilyen sugárzásmérő műszerrel, pl. Geiger—Müller-számlálóval. A filmes rögzítésen kívül csak a képerősítéses technikának van gyakorlati jelentősége. Az anyag belsejében lévő térfogat jellegű hibák kimutatására alkalmas. A módszer korlátái: a) anyagvastagság pl.: röntgen s a 50 mm acél izotóp 20 a s a 100 mm acél gyorsítók 50 a s a 200 mm acél b) sugárveszély c) a vizsgálandó anyag mindkét oldalról hozzáférhető legyen d) két dimenziós hibák korlátozottan mutathatók ki. Diagnosztizálható : a) hegesztési hibák b) öntvényhibák c) anyagvastagság különbség. E) Az ultrahang vizsgálat a rugalmas hullámok terjedésén, ill. visszaverődésén alapszik. A rezgéskeltő „szondádból az anyagba bejutott — legtöbbször impulzusszerű — nyomáshullámok a hullámtan törvényeit követik. A katódsugár oszcilloszkóp ernyőjén érzékelhető az impulzushullámok futási ideje azaz az impulzusok megtett úthossza és a nyomáshullám intenzitása. A hullámzás frekvenciájának, irányának és a szonda helyzetének ismerete szükséges ahhoz, hogy a képernyőről bizonyos absztrakció révén a visszaverő felület (folytonossági hiba, vagy a test felülete) geometriája meghatározható legyen. Diagnosztizálható : a) fémekben és a felületükön lévő reflexióképes felülettel rendelkező, elsősorban kétdimenziós folytonossági hiányosságok b) anyagvastagság c) rétegvastagság Az ultrahang vizsgálat automatizálható: rögzítve beépített szonda által „besugárzott” térfogatban keletkező repedés fényjelzést, hangjelzést, ill. a technológiai folyamatba való operatív beavatkozást idézheti elő. Ugyanígy automatizálható — korrózióveszély esetén — a falvastagság csökkenés végső határának kijelzése, ill. a technológiai folyamat leállítása. A sugárzás irányú (hosszmenetükkel jellemezhető hibák-, repedések-) nem észlelhetők. F) Az akusztikus emisszió az anyagban felszabaduló mechanikai, torzulási energia által rugalmas rezgéshullámkeltést észleli, érzékeli, sőt több szonda számítógépes alkalmazása esetén a forrás helyét is lokalizálja. Az anyagban a mikro- vagy makrorepedések nyomáshullámok formájában energiát szabadítanak fel, így lehetővé válik, azok keletkezésének időpontját és helyét meghatározni. Az iparilag legfejlettebb országokban már ipari alkalmazásával is próbálkoznak. Gyors elterjedésének fő problémája a keletkező hangjelekből a jelenségek interpretálása, és az eljárás nagy beruházási költségei. G) A mágneses, ill. villamos tulajdonságok változása lehetővé teszik az anyagok roncsolásmentes vizsgálatát, ellenőrzését. E módszer nemcsak az anyagban lévő folytonossági hiányokra érzékeny, hanem az anyagok szövetszerkezetére, ill. geometriájára is. Ez az oka annak, hogy alkalmazási területe erősen korlátozott, elsősorban összehasonlító vizsgálatokra alkalmas. H) Feltágulásmérés (felhegesztett „szemölcsök” méretváltozása). Leállásokkor, üzemszünetek alkalmával lemérik egyes meghatározott helyekre előre felhegesztett „szemölcsök” méretváltozását, s az eredményeket diagrammban felrajzolva adott időszakonként értékelik a csővezeték feltágulását, s következtetnek a kúszásos alakváltozás előrehaladására. Egyik ismertetett vizsgálat sem alkamas arra, hogy a folyamatos, üzemközbeni, állapotfüggő változásokat jelezze az üzemeltetőnek. Alkalmasak viszont arra, hogy meghatározott időszakonként (de nem folyamatosan) tájékoztassák az üzemeltetőt csővezetékeik állapotáról. A találmány alapja az a felismerés, hogy az ismert anyagszerkezeti összefüggések alapul vételével kimunkálható az állapotjellemzők és a szerkezeti elváltozások közötti összefüggéseket egyértelműen reprezentáló olyan modell, mely lehetővé teszi, hogy a szerkezeti elem kitüntetett pontjá(i)ban megfigyelhető két jellemző adat, nevezetesen a pillanatnyi hőmérséklet értéke és valamely jellemző kiterjedési hosszmérték (pl. külső átmérő, befoglaló szélesség, stb.) pillanatértéke ismeretében a szerkezeti elem pillanatnyi teherbírását, a teherbírás várható menetét, illetve a maradó alakváltozás bekövetkezésének valószínűségét egyértelműen meghatározó állapotjellemzőt származtassunk le a két jellemző adatból (adathalmazból). Ebből következik, hogy a folyamatos üzemi felügyelet elvégezhető, ha a szerkezeti elem egy vagy több kritikus helyén két(-két) mérőadót rendezünk el, az első mérőadó önmagában ismert módon a hőmérséklet pillanatértékét reprezentáló mérőjelet szolgáltat, a másik mérőadó olyan jeladó, mely a szerkezeti elem mértékadó kiterjedéséhez illeszkedő, önmagában ismert alakváltozásadó érzékelőszervével van csatolva. Ha pl. az alakváltozást rugós tapintóérzékelővel érzékeljük, a másik mérőadó a tapintókar alaphelyzetből való elmozdulás mértékével arányos villamos jelet szolgáltató mérőadó lehet. A két mérőadó jelkimeneteit — legalábbis a szerkezeti elem üzemszerű használata tartamára, közvetlenül vagy illesztő eszköz(ök)ön át — adatfeldolgozó készülék, pl. mikroprocesszor beviteli szervével kötjük össze, mely adatfeldolgozó készülékbe program alakjában vagy operátori utasításokként beírjuk a szerkezeti elem üzemképességét (a hőmérséklet és az — alapvetően még rugalmas — alakváltozás, pl. tágu3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
