850 likes | 1.03k Views
לשכת המהנדסים, האדריכלים והאקדמאים במקצועות הטכנולוגיים בישראל אגודת מהנדסי מכונות - ענף בדיקות לא הורסות. יום עיון השנתי בנושא פליטה אקוסטית. תקני בדיקת מיכלים בפליטה אקוסטית. רמי כרמי פברואר 24, 2011. This presentation for acoustic emission education purposes only. מבנה ההרצאה.
E N D
לשכת המהנדסים, האדריכלים והאקדמאים במקצועות הטכנולוגיים בישראל אגודת מהנדסי מכונות - ענף בדיקות לא הורסות יום עיון השנתי בנושא פליטה אקוסטית תקני בדיקת מיכלים בפליטה אקוסטית רמי כרמי פברואר 24, 2011 This presentation for acoustic emission education purposes only More in www.muravin.com
מבנה ההרצאה התייחסות תקנים לבדיקות מיכלים: א. מיכלים העשויים מחומר מרוכב. ב. מיכלים מתכתיים. תקן אמריקאי - ASTM. תקן אמריקאי - ASME. תקן צרפתי - A.F.I.A.P More in www.muravin.com
יתרונות השיטה בבדיקת מיכלים • מאפשר בדיקת תגובת המיכל לשינויי לחצים. • כיסוי נרחב עם ציוד מועט. • רגיש לפגמים ולשינויים בתכונות החומר. • ניטור תוך כדי העמסה בזמן אמת. • ניטור מיקום מדויק של הפגם. • מאפשרת גילוי מוקדם מאוד של תהליכי דגרדציה. • ישים לכל סוגי במיכלים מעל לקרקע, קבורים, מקובעים ובתנאי עבודה אמיתיים. More in www.muravin.com
חסרונות השיטה בבדיקת מיכלים • פגמים יציבים לא יתגלו. • בעיית רעשים סביבתיים. • הפרדה בין אות מפגם אמיתי לתהליכים נלווים (רעשי חיכוך מרגלי המיכל, גשם, חלקיקי אבק ורוח, התפשטות תרמית עם חשיפה לשמש וכו.. More in www.muravin.com
ASTM American Society for Testing and Materials 12,000 תקנים שונים מרוכזים ב 15 כרכים/נושאים כרך 3: Metals Test Methods and Analytical Procedures פרק 3: 03.03 Nondestructive Testing More in www.muravin.com
E1067-07 Acoustic Emission Examination of Fiberglass Reinforced Plastic Resin (FRP) Tanks/Vessels נוהל בדיקת מיכלים מחומר מרוכב באמצעות AE להערכת שלמות מבנית (Structural Integrity) משקל סיבים מעל 15 wt% More in www.muravin.com
מטרה זיהוי פגמים מהסוגים הבאים: 1. סידוק שרף (Resin). 2. ניתוק סיב-מטריצה (Debonding). 3. יציאת סיבים (Pullout). 4. שבירת סיבים (Breakage). 5. היפרדות שכבות (Delamination). 6. כשל בחיבור רכיבים. פגם באזור לא מואמץ - לא יתגלה. לאחר גילוי חובה לאבחן בשיטה אחרת. More in www.muravin.com
מבצע • מי שעבר הכשרה בתחום ע"פ: • ANSI/ASNT-CP-189 • SNT-TC-1A • NAS-410 • פרוצדורה • כיול הגששים וערכי סף. • הכנת המיכל ובידודו. • התקנת מערך הגששים ובדיקתם. • הקלטת רעשי רקע. • ניפוח מבוקר במדרגות. • אפיון ודו"ח מסכם. More in www.muravin.com
כיול גששים וערכי סף טווח טמפרטורה - 15-270C. Low Amplitude Threshold - Events High Amplitude Threshold - Counts Nc More in www.muravin.com
Low Amplitude Threshold - Events כיול ערך סף באמצעות פלטת עופרת (הנחתה גבוהה). לא על גבי הרצפה. ממוצע פיק אמפליטודה ל 10 שבירות עפרון. עפרון 2H, 0.3 מ"מ, 300, 2.5 מ"מ. 120 cm 1.3 cm 15 cm 60 cm 60 cm 180 cm 130 cm 3 10 35 cm More in www.muravin.com
High Amplitude Threshold - Counts כיול ערך סף באמצעות קורת פלדה קלה(הנחתה נמוכה). בידוד דפנות באלסטומרים ממוצע פיק אמפליטודה ל 10 שבירות עפרון. עפרון 2H, 0.3 מ"מ, 300, 2.5 מ"מ. 5 cm 2 cm 30 cm 2.5 cm 300 cm 210 cm 3 10 60 cm More in www.muravin.com
Nc - Count Value כיול ערך על גבי המיכל עצמו. מעל ומתחת לפני הנוזל. במקביל לכיוון הסיבים ובזווית 450. במרחק הנותן ערך ביניים בין Low - High Amplitude 13 שבירות עפרון לכל כיוון. עפרון 2H, 0.3 מ"מ, 300, 2.5 מ"מ. ההגדרה: More in www.muravin.com
הכנת המיכל ובידודו הורדת הלחץ במיכל לפני תהליך הבדיקה בצורה מבוקרת מיקום המיכל ובידודו מרעשי סביבה חיצוניים. דחיסת נוזל - ברז נמוך ככל האפשר מתחת למפלס. לא מאושרת דחיסת גז. טמפ' מינימלית - 40C. More in www.muravin.com
התקנת מערך הגששים ובדיקתם הצמדת חיישנים - גריז סיליקון כתווך. ניקוי פני שטח אזור ההצמדה. הנחתה בגלל שכבת בידוד, צבע, עקמומיות, חספוס... גשש תדירות גבוה (100-200 KHz) - לאיתור אזור תדירות גבוהה מונחתת חזק. גשש תדירות נמוכה (25-75 KHz) - כיסוי אזור נרחב. פחות מונחת, יותר רעשים. מיקום - עדיפות לאזורים קריטיים. מרווח - כיולי הנחתה. More in www.muravin.com
כיולי הנחתה מבוצע עם גשש תדירות גבוה עם אנליזת אמפליטודה מיקום גשש באזור מתאים, מייצג ורחוק מרעשים 2 נקודות במקביל לכיווניות, 2 נקודות בזוית 450. מרחק בין נקודות = 150 ס"מ. עפרון 2H, 0.3 מ"מ, 300, 2.5 מ"מ. ללא אנליזת אמפליטודה קביעת מרחק מקסימלי לקבלת Low , High המרווח לא יעלה על: 3 x d (Low Amplitude) 150 cm 150 cm 150 cm 150 cm More in www.muravin.com
עיקרון מנחה למיקום חיישנים אזורי חיבור, נחירים, פתחי גישה וכו.. היקף תחתית = 900 או מרחקים של 150-300 mm. נחירים ופתחים = 75-150 mm. 2 גששי תדירות נמוכה באמצע המיכל בזוית 1800. 2 גששי תדירות גבוהה מעל לחיבור ומתחתיו בזוית 1800. More in www.muravin.com
בדיקת חיישנים בדיקת כל גשש וגשש. עירור במרחק קבוע. שינוי האמפליטודה לא יעלה על 6 dB מהממוצע. ללא אנליזה: מרחק סף לקבלת Low אסורה סטייה 30 cm מהממוצע. עקרון בדיקת הלחצים הקלטת רעשי רקע: 10-30 דקות. עלית לחץ מבוקרת: מקסימום 0.005%/min מילוי/דחיסת נוזל או שאיבת וואקום (ברז חירום למילוי). אסורה דחיסת גז!. More in www.muravin.com
נוהל הבדיקה • הקלטת רקע 10-30 דקות. • עליה במדרגות ושהיית מינימום 4 דקות בכל מדרגה. • עומס מקסימלי = 30 דקות מינימום. • מיכל לחץ עד 0.2 MPa או מיכל וואקום. • מיכל לחץ מעל 0.2 MPa. More in www.muravin.com
אפיון ואינטרפטציה הפסקת ניסוי: גרף Count vs Load יציאה מלינאריות. חשיבות: פליטה בזמן שהיית עומס. הערכת Felicity במיכלי 0.2-0.4 MPa. Bursts > 5 upon 10% rise on Load Counts > Nc/25 upon 10% rise on Load More in www.muravin.com
קריטריון מעבר בדיקה More in www.muravin.com
E1930-07 Examination of Liquid-Filled Atmospheric and Low-Pressure Metal Storage Tanks Using A.E נוהל בדיקת מיכלי אחסון נוזלים אטמוספריים ובלחץ נמוך העשויים מתכת באמצעות A.E הנמצאים מעל לקרקע. מיועד לפלדות פחמן, פלב"מ, Al ושאר מתכות. פגם באזור לא מואמץ - לא יתגלה. לאחר גילוי חובה לאבחן בשיטה אחרת. More in www.muravin.com
מטרה • זיהוי פגמים מהסוגים הבאים: • סדקים. • קורוזיה - מקומית ומאמצים. • פריכות. • שינויים פיסיקליים (נק' כניעה..) • באזורי ריתוך: • התכה לא מלאה. • חוסר חדירה. • אינקלוזיות. • ציפוי פנימי: • סידוק. • שבבים. • אינקלוזיות. More in www.muravin.com
מבצע מי שעבר הכשרה בתחום ע"פ: ANSI/ASNT-CP-189 SNT-TC-1A NAS-410 או שעבר הסמכה פנימית של המפעל בנוסף עבר קורס או מבחנים בנושאים הבאים: מכלי אחסון מנגנוני כשל במתכות הסטוריה של AE במיכל נוהל בדיקה איסוף נתונים. More in www.muravin.com
פרוצדורה • כיול הגששים וערכי סף. • הכנת המיכל ובידודו. • התקנת מערך הגששים ובדיקתם. • הקלטת רעשי רקע. • ניפוח מבוקר במדרגות. • אפיון ודו"ח מסכם. More in www.muravin.com
כיול גששים וערכי סף דגש על הצמדה טובה. עדיפות למגבר פנימי. כבל לגשש לא יעלה על 1.83 מ' (הנחתה 3dB). בדיקת גששים לפני ואחרי: 1. שבירת עפרון 2H...לכל גשש ממרחק 10 ס"מ. שוני פיק Amp לא יעלה על 4dB. 2. בדיקת מיקום - סטייה עד 5% ממרחק בין הגששים. 3. בדיקת תקינות - פנצ' + קפיץ ופלטת ביניים. ערוצים לא פעילים יש להחליף. More in www.muravin.com
הכנת המיכל ובידודו קיבוע חלקים רופפים ובידוד המיכל מגשם, רוח, אבק. שמש - רעשי התפשטות: הצללה וטמפ' קבועה. רעשי קורוזיה - הפחתה באמצעות חומרים מעכבי קורוזיה דחיסה מנחיר תחתי למניעת רעשים. תחילת בדיקה מתחילה ב 10% גובה נוזל. מיכל בשימוש יבחן החל מ 75%. הפסקת ניסוי ביציאה מלינאריות בעקום Counts or Signal Strength Vs Load More in www.muravin.com
התקנת מערך הגששים • הנחתה: על גבי המיכל באזור ללא נחירים/חיבורים. • שבירת עפרון קרוב לגשש 5 פעמים = ממוצע Amp • שבירת עפרון במרווחי 61 ס"מ 5 פעמים = ממוצע Amp • בניית גרף הנחתה. • רדיוס האזור = מרחק בו לא מתקבל אות השבר. • איתור אזור פעילות = מרחק בין גששים עד 1.5 רדיוס אזור 61 cm 61 cm 61 cm More in www.muravin.com
חיישני רזוננס 100-200 KHz מניעת מגע בין מעטפת החיישן למיכל (קצר). כבל לחיישן עד 1.83 מטר (הנחתה 3dB). כבל הזנה עד 304 מטר (הנחתה 3dB). תווך = סיליקון גריז. הגדרה HDT=400µsec. מיקום החיישנים הגדרה על פי הנחתה מה המרחק המקסימלי בין החיישנים. מיקום בהיקף המיכל התחתי המשך מיקום בזיגזג לבניית משולשים ליד פתחים, לא בגג (לא רואה מאמצים). More in www.muravin.com
נוהל הניפוח קצב דחיסה מקסימלי = 5%/min לחצי בחינת המיכל More in www.muravin.com
אפיון וקריטריוני קבלה פליטה בשהייה - מעיד על פגם. משך אות מצטבר - מדד לפעילות אקטיבית כללית, אינדיקציה לנזק נרחב, מיכל במצב מתדרדר. מס' Hits - אותות מתחת למאמץ העבודה מעיד על פגם מהותי. הגברת Amplitude - מעיד על התקדמות סדק. עליה בעוצמת האות - אזור הפגם מגיב לעליה בעומס. More in www.muravin.com
ASME American Society of Mechanical Engineers הוקם ב 1880 בעקבות כשלים מרובים של דודי קיטור מרכז את עיקר התקנים בהקשר למתקנים מכניים. Section V: Boiler & Pressure Vessel code More in www.muravin.com
Article 11 Acoustic Emission Examination of Fiber-Reinforced Plastic Vessels נועד לבחינה ואישור שמישות מיכלי FRP חדשים ובשימוש המכילים נוזל בסביבה אטמוספרית, וואקום או סביבת מאמצים אחרת. לחץ הבדיקה לא יעלה על 1.5 מלחץ השירות. מוגבל לחומר המכיל מעל 15% משקלי סיבים. נוהל הבדיקה דומה לנוהל E1067-07 ואף מפורט יותר. פרופיל הבדיקה זהה לנוהל E1067-07. More in www.muravin.com
שינויים: • תתי חלוקה ללחצים: אטמוספריים או וואקום בלבד. • ASTM = חלוקה ל 4 קטגוריות. • אין התייחסות להכשרת הבודק. • ASTM = בעל הכשרה SNT-TC-1A..... • בדיקת גשש תבוצע ע"י שבירת עפרון במרחק 76 מ"מ עם שוני שלא יעלה על 6dB • ASTM = רשום קרוב ללא מרחק מדויק. • קריטריוני קבלה: נוספה בדיקת ערך M (דה למניציה). • אין חלוקת לחצים לקריטריונים. • פירוט יתר: • הגילוי מתבסס על גלאי High Frequency • 2 גלאי Low Frequency משמשים כבקרה על High More in www.muravin.com
Article 12 Acoustic Emission Examination of Metallic Vessels During Pressure Testing נועד לאתר ולנטר מקורות אקוסטיים הנגרמים מחוסר רציפות משטחי ופנימי בדפנות המיכל, ריתוכים ורכיבים אחרים. לאחר גילוי יבדקו לעומק באמצעי NDT אחרים. נוהל הבדיקה שונה מנוהל E1930-07. פרופיל הבדיקה שונה מנוהל E1930-07. More in www.muravin.com
שינויים עיקריים חיישני רזוננס 100-400 KHz (לעומת 100-200 KHz). רמת דיוק המיקום: 5% מהמרחק בין הגששים. הקלטת נתונים כולל MARSE. אין לערבב גששים מסוג שונה. מדיד לחץ חיצוני 1.5-4 P Test. בדיקת קבוצת החיישנים באמצעות מעורר גל סינוס. מדידת הנחתה לאחר מיקום גשש שבירת עפרון 2H במרווחים של 0.6 מ' עד למרחק כללי של 3 מ'. הגדרת מרחק ערך הסף על פי הגרף. More in www.muravin.com
מיקום החיישנים ע"פ תצורת המיכל ואזורים בעיתיים (ריתוך, פתחים....). מרווח החיישנים לאזור - שבירת עפרון תתגלה בגשש 1 לפחות. מרווח מקסימלי – לא יעלה על 1.5xd מערך הסף. למיקום - שבירת עפרון בכל מקום תתגלה ע"י החיישנים. בדיקת המערכת לכל גשש במרחק קבוע Amp לא תשתנה מ 4dB מממוצע הקלטת רעשי רקע לפני מילוי למשך 15 דקות. More in www.muravin.com
מערכת כבל לגשש - לא יעלה על 1.8 מ'. תווך - ללא כלורידים או פלואורידים מחשש לפגיעה. כבל הזנה - מקסימום 152 מ' (הנחתה 3 dB) טמפ' כיול מכשירים - 16-270 C גשש מינימלי = 100-200 KHz. More in www.muravin.com