Методики оценки напряженно-деформированных состояний хрупкими тензочувствительными покрытиями

Раннее предсказание аварийной ситуации имеет большое значение, особенно для объектов с высокой ценой аварии. Это связано с тем, что по сигналам ранней диагностики оказывается возможным прекратить процесс развития аварийной ситуации до перехода ее в необратимую фазу, когда уже приходится рассматривать последствия аварии. Здесь важны два аспекта. Во-первых, своевременная фиксация сигнала о начале развития нештатной работы оборудования; во-вторых, необходимо четко отфильтровывать ложные сигналы, так как они могут привести к немотивированной остановке оборудования и к экономическим потерям.

Выход из этой ситуации видится в комплексировании различных методов, с тем чтобы различные помехи, принципиальные для одного метода, оказывали слабое влияние на результаты, даваемые другим методом. Такой подход в совокупности с адекватной обработкой результатов позволит выдавать надежные данные в начале аварийного развития процесса.

Рассматриваются высокочувствительные методы ранней диагностики с целью определения времени безопасной работы оборудования при обнаружении сигнала о начале аварийного процесса. Это дает возможность при наличии модели развития аварийной ситуации принять обоснованное решение: немедленно останавливать работу либо без серьезной опасности продолжать работу оборудования до следующего планового ремонта.

В работе исследуются комбинированные методы диагностики: хрупкие тензочувствительные покрытия, акустическая эмиссия, генерация аэрозольных частиц и техническое зрение.

Методологическая оценка физико-механических свойств покрытий, связи величин напряжений и деформаций с параметрами выходных сигналов приборов в лабораторных условиях проводилась на балках различного профиля, что позволило повысить точность измерений и качества новых тензочувствительных покрытий.

1. Махутов, Н. А. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов : монография / Н. А. Махутов, В. Н. Пермяков ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Тюменский государственный нефтегазовый унт. – Новосибирск : Наука − 2005. – 516 с. – Текст : непосредственный.

2. Аппен, А. А. Температуроустойчивые неорганические покрытия / А. А. Аппен. – 2е изд., перераб. и доп. – Ленинград : Химия, 1976. – 295 с. – Текст : непосредственный.

3. Васильев, И. Е. Определение напряжений в экстремальных условиях методом хрупких тензочувствительных покрытий : специальность 05.02.19 «Экспериментальная механика машин» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Васильев Игорь Евгеньевич. – Москва, 1999. – 222 с. – Текст : непосредственный.

4. Голубев, А. И. Анодное окисление алюминиевых сплавов / А. И. Голубев. – Москва : Издво АН СССР, 1961. – 200 с. – Текст : непосредственный.

5. Durelli, A. Introduction to the theoretical and experimental analysis of stress and strain / A. Durelli, E. Phillips, C. Tsao. – New York : McCraw Hill Book Comp., 1958. – 498 p. – Direct text.

6. Пригоровский, Н. И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений : справочник / Н. И. Пригоровский. – Москва : Машиностроение, 1983. – 248 с. – Текст : непосредственный.

7. Райст, П. Аэрозоли. Введение в теорию / П. Райст ; перевод с английского Б. И. Огородникова, А. Б. Садовского, А. К. Будыка ; под редакцией Б. Ф. Садовского. – Москва : Мир, 1987. – 278 с. – Перевод изд.: Introduction to aerosol science / P. C. Reist. London, 1984. – Текст : непосредственный.

8. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике : справочник / Под редакцией Б. Е. Неймарк. – Москва – Ленинград : Энергия, 1967. – 240 с. – Текст : непосредственный.

9. Handbook on experimental mechanics / Edited by A. S. Kobayashi. – PrenticeHall : Society for Experimental Mechanics, Inc. 1987. – 1002 p. – Direct text.

10. Патент № 2609185 Российская Федерация, МПК G01B 7/16 G01B 17/04. Способ исследования деформаций и напряжений с помощью газоанализатора : заявл. 23.09.2015 : опубл. 30.01.2017, Бюл. № 1 / Пермяков В. Н., Махутов В. Н., Сидельников С. Н. : патентообладатель Тюменский индустриальный университет. – Текст : непосредственный.

11. Патент № 2712758 Российская Федерация, МПК G01N 21/88 G06T 7/181 G01B 11/16. Способ исследования деформаций и напряжений методом технического зрения : заявл. 07.06.19 : опубл. 31.01.20, Бюл. № 4 / Пермяков В. Н., Гордеев Д. В. : патентообладатель Тюменский индустриальный университет. – Текст : непосредственный.

12. Патент № 2505779 Российская Федерация, МПК G01B 5/30. Способ регистрации трещин в хрупких тензоиндикаторах : заявл. 17.07.2012 : опубл. 27.01.2014, Бюл. № 3 / Махутов Н. А., Пермяков В. Н., Александров П. А., Иванов В. И. Новоселов В. В. : патентообладатель Тюменский индустриальный университет. – Текст : непосредственный.

13. Сопротивление материалов / А. Ф. Смирнов, А. В. Александров, Н. И. Монахов [и др.] ; под общей редакцией А. Ф. Смирнова. – 2е изд., перераб. – Москва : Высшая школа, 1969. – 595 с. – Текст : непосредственный.

14. Иванов, В. И. Метод акустической эмиссии. Неразрушающий контроль : справочник. В 7 т. / В. И. Иванов, И. Э. Власов ; под редакцией В. В. Клюева. – Москва : Машиностроение, 2005. – Т. 7. Кн. 1. – 340 с.

15. Неразрушающий контроль и диагностика : справочник / В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, А. В. Ковалев [и др.] ; под редакцией В. В. Клюева. – 2е изд. – Москва : Машиностроение, 2003. – 656 с. – Текст : непосредственный.

16. Многоуровневая диагностика штатных и опасных состояний технических объектов : электронное учебное пособие / В. Н. Пермяков, Н. А. Махутов, П. А. Александров, В. И. Иванов. – Свидетельство о госуд. регистрации № 2014620296, правообладатель Тюменский государственный нефтегазовый унт ; заявка № 2013621807, заявл.: 30.12.2013 ; зарегистр.: 17.02.2014. – Текст : электронный.

17. Раннее предупреждение аварийных ситуаций по мониторингу микрочастиц / П. А. Александров, В. И. Калечиц, Р. С. Лысов [и др.]. – Текст : непосредственный // Машиностроение и инженерное образование. – 2005. – № 4 (5). – С. 2–18.

18. Александров, П. А. Исследование влияния усталостных повреждений на генерацию частиц металла при механических воздействиях / П. А. Александров, М. Н. Шахов. – Текст : непосредственный // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2005. – № 2. – С. 32–35.