Термины и определения 13
Обозначения и сокращения 14
Введение 15
1. Инфракрасная термография и тепловой контроль 17
1.1. История инфракрасной термографии 17
1.2. Современные телевизоры 20
1.3. Основные термины, используемые в тепловом контроле 21
1.4. Основные процедуры теплового неразрушающего контроля.. .23
1.5. Обзор методов контроля металлов 25
2. Тепловой контроль толстостенных объектов 31
2.1 Резервуары типа РВС 31
2.2 Нетрадиционные методы контроля коррозии резервуаров типа
РВС 35
3. Экспериментальные исследования по обнаружению дефектов активно
тепловым методом 40
3.1 Зависимость обнаружения дефектов от факторов, мешающих
проведению контроля тепловым методом 40
3.2 Исследование по обнаружению дефектов в толстостенных
объектах 43
4. Использование светодиодоного источника нагрева 48
4.1. Спектральный анализ источников нагрева 48
4.2. проектирование 3D модели теплового дефектоскопа на базе
светодиодных нагревателей 51
4.3. Реализации волнового нагрева 53
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 56
5.1 Предпроектный анализ 56
5.2 Инициация проекта 66
5.3 Планирование управления научно-техническим проектом 69
5.4 Определение эффективности исследования 80
6. Социальная ответственность 82
6.1 Освещенность рабочего места 83
6.2 Шумовое и вибрационное воздействие 86
6.3 Электромагнитное излучение 86
6.4 Параметры микроклимата 87
6.5 Электробезопасность. Статическое электричество 89
6.6 Организация рабочего места разработчика РЭА 90
6.7 Эргономические требования к рабочему месту 92
6.8 Пожаробезопасность 95
6.9 Охрана окружающей среды 96
6.10 Защита в чрезвычайных ситуациях 97
Заключение 99
Список использованных источников 100
Приложение I (обязательное) Infrared thermography and thermal / IR testing 104
Приложение II (обязательное) Календарный план проекта и диаграмма
Ганта 116
Актуальность темы:
Металлы и их сплавы являются важнейшими конструкционными материалами. В процессе хранения и эксплуатации металлических конструкций происходит взаимодействие, как и с окружающей средой, так с веществами, находящимися в них.
Примером таких конструкций, в моем случае, служат металлические резервуары, РВС. Резервуар РВС (резервуар вертикальный стальной) используется для приема, хранения и выдачи нефтепродуктов, воды, жидкого сырья пищевой промышленности. Специалисты подсчитали, что в развитых капиталистических странах стоимость потерь, связанных с коррозией, составляет 3...4% валового национального дохода. В связи с этим своевременное обнаружение коррозии, является важнейшей задачей неразрушающего контроля.
Проблемы по обнаружению коррозии можно анализировать в двух аспектах: 1) общее проблемы неразрушающего контроля коррозии ответственных стальных изделий в промышленности в целом и в ядерной и теплоэнергетике, в частности; 2) состояние теплового неразрушающего контроля, в частности, коррозии толстостенных изделий из металлов.
Коррозию металлов обычно оценивают, используя ультразвуковой и вихретоковый методы неразрушающих испытаний. Недостатками указанных методов являются наличие специальных требований к контролируемым поверхностям, а также их контактность и низкая производительность испытаний. В качестве аналога можно сослаться на сходную ситуацию,
сложившуюся с обнаружением коррозии в самолетах. В связи, с которой Федеральное Авиационное Агентство США (FAA) проводило тендер для фирм-производителей аппаратуры для неразрушающего контроля . По результатам тендера было определено, что метод ИК термографии заслуживает дальнейшего развития.
Таким образом, актуальность работы обусловлена:
- основными конструкционными материалами продолжают оставаться металлы;
- ограничениями, присущими традиционным видам неразрушающего контроля, при обнаружении коррозии в металлах;
- отсутствием на российском рынке коммерческих систем теплового контроля коррозии.
Цель работы:
Исследование возможности теплового контроля скрытой коррозии в толстостенных металлических изделиях.
Одна из основных областей применения активного теплового контроля является неразрушающий контроль коррозии. Отраслями преимущественного использования метода ТК являются: авиакосмическая промышленность, ядерная энергетика, автомобиле- и судостроение, а так же рассмотренная в данной работе система контроля различных резервуаров и сосудов.
В результате сравнения методов НК, таких как УЗ, ВИК, установлено, что система теплового контроля коррозии резервуаров, выделяется среди традиционных методов, скоростью, наглядностью и возможностью автоматизировать данный метод. Однако особенности данного метода, до сих пор не изучены в полном объеме для практического применения метода.
В результате проделанной работы были реализованы эксперименты по обнаружение коррозии с различными факторами мешающими проведению ТК, исследования толстостенных объектов, описано влияние цвета покрытия на эффективность нагрева светодиодными и галогеновыми излучателями, описана возможность использования светодиодных матриц как источников тепловой стимуляции для портативном тепловом дефектоскопе.
. Цель главным образом заключалась в определении возможности применения ТК для резервуаров с толщиной стенки больше 3мм.
В ходе экспериментальных исследований использовались различные методы теплового нагружения объекта контроля. Было определено, что наиболее эффективными использование светодиодных нагревателей является в сочетании с термоволновой стимуляцией.Установлено, что качество и вид поверхности сильно влияют на результаты экспериментов. Для того что бы результаты были объективными, на поверхность необходимо наносить покрытие с коэффициентом отражения близким к единице.
Для практического применения данной системы в полевых условиях был спроектирован тепловой дефектоскоп.
