ABC magnetycznych metod diagnostyki stanu elementów konstrukcji stalowych

Utrzymanie ruchu

Kontynuujemy cykl tekstów poświęconych innowacyjnym metodom diagnostyki magnetycznej. W pierwszym artykule [1] twierdziliśmy, że przyszłość diagnostyki magnetycznej to badania „prenatalne”, gdyż umożliwiają one szybką i skuteczną detekcję czynników sprzyjających zarodkowaniu i rozwojowi mikro- i makronieciągłości, zanim takowe wystąpią. Czynnikami takimi są niewątpliwie naprężenie rozciągające oraz postępująca w trakcie eksploatacji degradacja mikrostruktury.

Wiemy już, choćby po przeczytaniu wspomnianej publikacji, że stan naprężenia można mierzyć, wykorzystując efekt Barkhausena, degradację wykrywać za pomocą emisji magnetoakustycznej oraz prądów wirowych, a nieciągłości można „zobaczyć”, analizując rozkład przestrzenny magnetycznego pola rozproszonego. Należy teraz tę wiedzę ogólną podbudować informacją o podstawach fizycznych proponowanych metod. Niniejszy artykuł zawiera właśnie informacje, które są konieczne dla wyjaśnienia zasad i mechanizmów działania tych metod. Skrótowiec ABC to synonim wiadomości prostych, ale i niezbędnych. Zapraszam zatem na przyspieszony kurs eksternistyczny dociekliwych Czytelników „Służb Utrzymania Ruchu”.

Słowa zachęty

Proponowane tu innowacyjne metody diagnostyki (wykrywające nieciągłości czy pozwalające wyznaczyć stan naprężenia i zmiany w mikrostrukturze) zaliczyć trzeba do jednej rodziny magnetycznych metod diagnozowania stanu elementów konstrukcji. Dotychczasowe doświadczenia zdobyte podczas opracowywania i testowania tych metod upoważnią autora do stwierdzenia, że mają one potencjał rozwoju, są ewidentnie użyteczne i tym samym powinny być powszechnie stosowane w kompleksowej diagnostyce. Poza sporem jest zatem twierdzenie, że kadra SUR powinna dobrze poznać zasady działania owych innowacyjnych metod i być gotowa do ich skutecznego stosowania. Wszystkie one bazują na zjawiskach związanych z procesem magnesowania.

Należy przypuszczać, że powszechna jest znajomość wśród kadry utrzymania ruchu metody detekcji nieciągłości za pomocą techniki „magnetyczno-proszkowej”. Polega ona na wytwarzaniu „wskazań” nieciągłości w formie linii utworzonych przez cząstki tlenku żelaza skupionych na powierzchni elementu stalowego w strefie nieciągłości. Zakładam też, że Czytelnik potrafi opisać związek przyczynowo-skutkowy między np. faktem powstania „wskazania” a geometrią wady i stanem namagnesowania badanego elementu. Jeśli tak jest, można przypuszczać, że niniejszy materiał będzie traktowany jako literatura uzupełniająca wiedzę Czytelnika w zakresie nowych sposobów detekcji wad (np. metoda pomiaru magnetycznego pola rozproszonego) czy metody pomiaru naprężeń i stopnia degradacji. Jeśli nie – zachęcam do zapoznania się z podanymi niżej informacjami o zjawiskach fizycznych, które są wykorzystywane jako podstawa nowych metod diagnostyki magnetycznej. Wszystkie te zjawiska są oczywiście ściśle związane z procesem magnesowania – ferromagnetyką.

Struktura

...

Pozostałe 90% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • sześć numerów magazynu „Służby Utrzymania Ruchu”,
  • dodatkowe artykuły niepublikowane w formie papierowej,
  • dostęp do czasopisma w wersji online,
  • dostęp do wszystkich archiwalnych wydań magazynu oraz dodatków specjalnych...
  • ... i wiele więcej!

Przypisy