II. Основы, особенности, условия и схемы применения акустико-эмиссионного контроля

4. АЭ контроль основан на использовании явления акустической эмиссии, приеме, регистрации и анализе акустических волн, возникающих, как правило, в процессе пластической деформации, образования и роста трещин, иных интенсивных деградационных процессов, приводящих к разрушению производственных объектов. Это позволяет использовать системы классификации дефектов и критерии оценки состояния объектов, основанные на реальном влиянии дефектов на контролируемые объекты. Также источниками таких акустических волн являются истечение рабочей или испытательной среды (жидкости или газа) через сквозные отверстия, свищи, протечки в уплотнениях, заглушках и фланцевых соединениях контролируемого объекта, активные химические или коррозионные процессы, растрескивание продуктов коррозии, трение берегов трещин.

5. Особенностями АЭ контроля, определяющими его возможности и область применения, являются [5]:

- обнаружение и регистрация развивающихся дефектов, что позволяет классифицировать дефекты не по размерам, а по степени их опасности;

- АЭ контроль обладает высокой чувствительностью к растущим дефектам. Он позволяет выявить в рабочих условиях приращение трещины порядка долей миллиметра. Предельная чувствительность АЭ аппаратуры по теоретическим оценкам составляет порядка 10^-6 мм², что соответствует выявлению скачка трещины протяженностью 1 мкм на величину 1 мкм;

- АЭ контроль обладает свойством интегральности, так как обеспечивает контроль всего объекта с использованием одного или нескольких преобразователей акустической эмиссии (далее - ПАЭ), неподвижно установленных на поверхности объекта;

- при АЭ контроле местоположение и ориентация дефектов не влияют на их выявляемость;

- АЭ контроль по сравнению с другими методами (видами) неразрушающего контроля имеет меньше ограничений, связанных со свойствами и структурой материалов контролируемых объектов;

- при применении АЭ контроля следует учитывать эффект Кайзера, заключающийся в отсутствии заметной акустической эмиссии при заданном фиксированном уровне чувствительности применяемой аппаратуры до уровня нагрузки, не превышающего уровня, достигнутого при предыдущем нагружении;

- применение АЭ контроля в ряде случаев ограничивается трудностью выделения сигналов акустической эмиссии из шумов и помех, поскольку акустическая эмиссия является стохастическим импульсным процессом. В связи с этим, когда сигналы акустической эмиссии сравнимы по амплитуде с сигналами шумов и помех, идентификация полезного сигнала представляет собой сложную задачу.

6. При развитии дефекта, когда его размеры приближаются к критическому для конструкции значению, амплитуда сигналов акустической эмиссии и темп их генерации резко увеличиваются, что может привести к значительному возрастанию вероятности обнаружения такого источника акустической эмиссии.

7. АЭ контроль может быть использован для контроля объектов при их изготовлении, при входном контроле, в процессе приемо-сдаточных испытаний, при техническом диагностировании, обследовании, освидетельствовании и эксплуатации объектов [5].

8. АЭ контроль используется при оценке технического состояния объекта, а также для оценки скорости развития дефектов в целях заблаговременного прекращения испытаний или прекращения эксплуатации объекта с целью предотвращения его разрушения [5].

9. Для получения дополнительной информации о техническом состоянии объекта контроля рекомендуется проконтролировать выявленные опасные источники акустической эмиссии другими методами (видами) неразрушающего контроля.

10. АЭ контроль проводят при создании или наличии в объекте контроля напряженного состояния, инициирующего срабатывание источников акустической эмиссии в материале объекта. Для этого объект подвергается нагружению силой, давлением, температурным полем и т.д. Источники акустической эмиссии возникают также при релаксации остаточных напряжений в объекте контроля. Выбор вида нагружения определяется конструкцией объекта и условиями его эксплуатации, характером испытаний, обеспечивающим минимальную шумность нагружения [5].

11. При АЭ контроле не могут быть выявлены имеющиеся в объекте контроля дефекты, которые оказываются не нагруженными и/или не развиваются при создаваемом напряженно-деформированном состоянии (далее - НДС) [5].

12. АЭ контроль рекомендуется применять в соответствии со следующими схемами:

12.1. Проведение АЭ контроля объекта в случаях, когда этот контроль предусмотрен нормативной документацией или технической документацией на объект контроля, а также в случаях, когда нормативно-технической документацией предусмотрено проведение контроля другими методами (видами) контроля (испытаний), но по техническим, временным или другим причинам проведение такого контроля невозможно или существенно затруднено (такая замена возможна при согласовании с организацией-изготовителем данного объекта или со специализированной (экспертной) организацией).

В случае выявления активных источников акустической эмиссии в месте их расположения рекомендуется проводить контроль другими методами (видами) неразрушающего контроля: ультразвуковым, радиационным, магнитным, проникающими веществами - капиллярным и другими, предусмотренными нормативной документацией.

12.2. Проведение АЭ контроля после выполнения неразрушающего контроля другими методами (видами) контроля и обнаружении недопустимых дефектов и/или при возникновении сомнения в достоверности результатов контроля. Решение о допуске объекта контроля в эксплуатацию или ремонте может быть принято по результатам проведенного АЭ контроля.

12.3. Рекомендуется использовать АЭ контроль для обеспечения безопасности проведения пневматических испытаний. В этом случае АЭ контроль применяют для предупреждения возможности катастрофического разрушения объекта контроля. Рекомендуется использовать АЭ контроль в качестве сопровождающего метода также при гидравлических и других видах испытаний объектов.

12.4. АЭ контроль рекомендуется использовать для слежения (мониторинга) за развитием выявленных в объекте дефектов или с целью оценки текущего состояния объекта, опасностей и рисков, связанных с его эксплуатацией (применением). АЭ контроль по данной схеме выполняют, как правило, в рабочем режиме и на рабочих параметрах объекта, а оценку его состояния проводят с учетом фактического НДС, по специализированным методикам, с использованием адаптированного к конкретным условиям контроля аппаратного и программного обеспечения. Данная схема контроля не входит в область применения настоящего Руководства.

12.5. АЭ контроль может быть использован в рамках технического диагностирования при оценке остаточного ресурса и решении вопроса о возможности дальнейшей эксплуатации (применения) объекта. Оценку ресурса объекта контроля рекомендуется производить с использованием специально разработанных методик.