ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРОМАГНЕТИКІВ НА ОСНОВІ МАГНІТОПРУЖНИХ ДАВАЧІВ МЕХАНІЧНИХ НАПРУЖЕНЬ

Автор(и)

  • В. В. Циганчук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
  • Л. С. Шлапак ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9868-2018-2(30)-32-39

Ключові слова:

магнітопружні давачі механічних напружень, напружено-деформований стан, феромагнітні конструкції

Анотація

Визначення напруженого стану є актуальною проблемою. На даний час застосовуються різні методи неруйнівного контролю напруженого стану трубопроводів, такі як тензометричний, магнітний, ультразвуковий та ін. Кожний із них має свої переваги і недоліки. Часто необхідно використовувати декілька експериментальних неруйнівних методів одночасно. В цьому плані важливе місце займає магнітний метод контролю. І тут велика роль відводиться первинним перетворювачам, які безпосередньо сприймають вплив механічних напружень і перетворюють його в електричний сигнал для подальшої обробки вхідної інформації. Зміна магнітних характеристик тісно пов’язана із фізичним впливом на об’єкт контролю. До переваг слід віднести високу мобільність обладнання, можливість проведення контролю без контактування перетворювача з досліджуваним об’єктом. Водночас існує ряд недоліків, властивих саме магнітним методам – магнітопружний гістерезис, при якому наявна розбіжність між значеннями індукції при навантаженні і розвантаженні. Найбільша розбіжність виникає при першому циклі. При повторенні циклів ця розбіжність зменшується. Оптимальний шлях – навчитись використовувати повну інформацію, наявну в петлі гістерезису. Ще один  метод – це не просто проводити вимірювання в одній точці (навіть якщо таке вимірювання здійснюється в двох взаємно-перпендикулярних напрямках), а зондування поверхні об’єкту в деякій площині. Відтак найбільш ефектним є порівняння магнітного рельєфу навантаженої (в конструкції) і ненавантаженої (в запасі) труби одного виробника і із одної партії. Таким чином, використання методу контролю напруженого стану трубопроводів, заснованого на оцінці магнітних властивостей металу труби, дозволяє комплексно вирішувати задачі підвищення надійності трубопровідної системи.

Посилання

Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 6: В 3 кн. Кн. 1: Магнитные методы контроля. / В.В. Клюев, В.Ф. Мужицкий, Э.С. Горкунов, В.Е. Щербинин. Кн. 2: Оптический контроль. / В.Н. Филинов, А.А. Кеткович, М.В. Филинов. - Кн. 3: Радиоволновой контроль / В.И. Матвеев. – М.: Машиностроение, 2004. – 832 с.: ил.

Орехов Г.Т. Связь магнитоупругого эффекта с напряжением и деформациями при плоском напряженном состоянии ферромагнитных материалов // Дефектоскопия. – 1975. – №3. – С. 100-105.

Применение магнитных методов для оценки нагруженности и поврежденности стали Х70. / Э.С. Горкунов, С.Ю. Митропольская, Д.И. Вичужанин, Е.А. Туева // Физическая механіка. – 2010. – № 13.

Василенко О.Н. Методы и средства многопараметровой магнитной структуроскопии изделий с использованием составных разомкнутых магнитных цепей: автореферат. – Екатеринбург, 2014.

Гуманюк М.Н. Магнитоупругие давачи в автоматике. – Киев: Техніка, 1965. – 154 с.

Вплив анізотропії трубних сталей на оцінювання напруженого стану ультразвуковим методом / Шлапак Л.С., Коваль В.М., Олійник А.П., Дніпренко В.М., Марчук Я.С. // Нафтова і газова промисловість. – 2003. – №1.

Горкунов Э.С. Влияние упругой деформации растяжением (сжатием), кручением и гидростатическим давлением на магнитные характеристики трубной стали 09Г2С / Горкунов Э.С., Мушников А.Н., Задворкин С.М., Якушенко Е.И. // Научные известия на НТСМ, 2012. – ISSN 1310-3946.

Кузнецов А.Н. Развитие теории, создание способов, средств и технологии определения ресурса безопасной эксплуатации трубопроводов магнитными методами неразрушающего контроля: диссертация доктора технических наук. – Москва, 2013. – 211 с.: ил.

Визначення напруженого стану зварних магістральних трубопроводів магнітоанізотропним методом [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.03.06 / Мінаков Сергій Миколайович; Нац. техн. ун-т України "Київ. політехн. ін-т". - К., 2012. – 257 с.

Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практические применения: пер. с японского. – М.: Мир, 1987. – 419 с., ил.

Мехонцев Ю. Измеритель упругих напряжений // Радио. – 1958. – № 5.

Шевченко Г.И. Магнитоанизотропные давачи. – М.: Энергия, 1967. – 72 с.

Радутна К.Г. Дослідження принципів побудови манітопружних давачів механічних напружень з використанням ефекту Хола / К.Г. Радутна, А.М. Науменко // Збірник наукових праць Харківського університету повітряних сил. – 2012. – Вип. 4(33).

Жуков С.В. Исследование параметров полей механических напряжений в металлических конструкциях приборами "Комплекс-2" / С.В. Жуков, Н.Н. Копица. – ООО "Институт "ДИМЕНСтест".

Опубліковано

2018-12-05

Як цитувати

Циганчук, В. В. ., & Шлапак, Л. С. (2018). ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКУ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРОМАГНЕТИКІВ НА ОСНОВІ МАГНІТОПРУЖНИХ ДАВАЧІВ МЕХАНІЧНИХ НАПРУЖЕНЬ . Oil and Gas Power Engineering, (2(30), 32-39. https://doi.org/10.31471/1993-9868-2018-2(30)-32-39

Номер

Розділ

ЕНЕРГЕТИКА, КОНТРОЛЬ ТА ДІАГНОСТИКА ОБ’ЄКТІВ НАФТОГАЗОВОГО КОМПЛЕКСУ