Способ определения изменяющихся во времени термомеханических напряжений и/или градиентов напряжения по толщине стенок металлических тел - RU2015136685A

1. Способ определения изменяющихся во времени термомеханических напряжений и/или градиентов напряжения по толщине стенок металлических тел (1), в частности трубопроводов, причем согласно указанному способу измеряют температуру по меньшей мере в одном месте измерения на наружной поверхности тела (1) и осуществляют дополнительные измерения с использованием электромагнитных ультразвуковых преобразователей (3-6) в области указанного места измерения для определения напряжений и/или градиентов напряжения по толщине стенки тела (1) посредством измеренной температуры на основании результатов дополнительных измерений,

при этом на основании измеренной температуры устанавливают температурную кривую между внутренней поверхностью и наружной поверхностью и используют ее для определения напряжений и/или градиентов напряжения по толщине стенки тела (1) на основании результатов дополнительных измерений.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерения времени прохождения ультразвука, амплитуды и/или сопротивления вихревым токам осуществляют с использованием электромагнитных ультразвуковых преобразователей (3-6), причем напряжения и/или градиенты напряжения определяют путем анализа результатов измерений времени прохождения ультразвука, амплитуды и/или сопротивления вихревым токам в сочетании с измеренной температурой или определенной температурной кривой.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что определение напряжений и/или градиентов напряжения выполняют на основе многослойной модели (9) стенки тела (1), которая использует определенную температурную кривую и полученную на ее основе кривую напряжения, а также использует в качестве входных переменных (8) измеренные значения, с поправкой на температуру, времени прохождения ультразвука, амплитуд и сопротивлений вихревым токам и выдает связанные со слоями значения времени прохождения ультразвука, амплитуды, сопротивления вихревым токам и кривые напряжения в качестве выходных переменных (10), причем связанные со слоями кривые напряжения определяют путем итерационной оптимизации многослойной модели на основе связанных со слоями значений времени прохождения ультразвука, амплитуд и сопротивлений вихревым токам.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что две линейно поляризованные поперечные волны, которые перпендикулярны друг к другу, испускают перпендикулярно в стенку тела (1) в каждом случае с использованием электромагнитных ультразвуковых преобразователей (5, 6) для измерения значений времени прохождения ультразвука и амплитуд в эхо-импульсном режиме.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что во время измерения на трубе, представляющей собой тело (1), одна из поперечных волн оказывается линейно поляризована в осевом направлении трубы, а другая поперечная волна оказывается линейно поляризована в окружном направлении трубы.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в отдельном приемопередающем устройстве дополнительно использованы две пары электромагнитных ультразвуковых преобразователей (3-4), которые создают волны Рэлея или горизонтально поляризованные поперечные волны, причем эти две пары расположены в месте измерения под углом 90° по отношению друг к другу.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитные ультразвуковые преобразователи (3-6) используют во нескольких местах измерения, распределенных по наружной поверхности.