Czy mamy już skuteczną metodę detekcji nieciągłości pomalowanych konstrukcji stalowych?

​​

Uważny czytelnik „Służb Utrzymania Ruchu” mógł w 2016 r. czytać cykl moich artykułów opisujący innowacyjne metody diagnostyki [1–5]. Metody te bazują na zjawiskach magnetycznych i umożliwiają badania głównie elementów wykonanych ze stali ferromagnetycznej. Najbliższy tematycznie jest nam teraz artykuł Innowacyjne magnetyczne sposoby detekcji... [5] z tego cyklu, w którym opisana została metoda detekcji nieciągłości z wykorzystaniem pomiaru rozkładu przestrzennego magnetycznego pola rozproszonego (MPR). Umożliwia ona detekcję i ocenę geometrii nieciągłości powierzchniowych i podpowierzchniowych. Jest to znana i uznana właściwość tej metody. Stawiamy teraz pytanie, oczywiste dla eksploatatorów i służb utrzymania ruchu: czy możliwa jest skuteczna i tania oraz szybka detekcja nieciągłości w elementach stalowych pokrytych warstwą ochronną? Zazwyczaj jest to farba antykorozyjna. Pokrywanie powierzchni metali warstwą ochronną to zabieg powszechny dla typowych konstrukcji stalowych. Chcemy wszak uniknąć kosztownej technologii usuwania tych warstw przed przewidywanym badaniem typowymi metodami detekcji nieciągłości. Mam tu na myśli np. metodę magnetyczno-proszkową i metodę ultradźwiękową. Czy taką metodą może być metoda badająca MPR? Naszym zdaniem: oczywiście, że tak. Poniżej przedstawiamy argumenty uzasadniające taką odpowiedź. Wracamy zatem do opisu tego właśnie aspektu wykorzystania metody MPR. W szczególności przedstawione zostaną wyniki analizy badania właściwości sygnału MPR w funkcji odległości sondy od badanej powierzchni. Zastosowanie tej metody będzie zilustrowane wynikami badań próbki stalowej pokrytej przewodzącą warstwą ochronną, także złącz spawanych elementów kratownic rurowych dźwigu przemysłowego.

Przypomnienie zasad metody MPR

Podstawowe informacje o metodzie MPR zawarte są w artykule Innowacyjne magnetyczne sposoby detekcji... [5]. Na użytek niniejszego opracowania przedstawiam na wstępie układ pomiarowy, który pozwala na zilustrowanie podstawowych właściwości rozkładu przestrzennego natężenia pola magnetycznego w pobliżu materiału z typową nieciągłością.

Schemat budowy układu magnesującego próbkę wzorcową pokazano na rys. 1.

Próbka (1) jest elementem zamkniętego obwodu magnetycznego dla strumienia Φ indukcji magnetycznej. Źródłem strumienia indukcji B są dwa magnesy neodymowe (2). Wartość liczbową Φ strumienia indukcji B przenikającej przez daną powierzchnię S (załóżmy, że jest ona płaska) wyznaczana jest jako iloczyn wartości uśrednionej składowej indukcji B prostopadłej do tej powierzchni (Bp) oraz wartości tej powierzchni S. Wynika stąd wniosek, że dany układ magnesujący dostarcza strumienia indukcji w zamkniętym obwodzie magnetycznym tym większego, im większa jest powierzchnia boczna So m...