Лабораторные исследования магнитно-анизотропного метода контроля напряженно-деформированного состояния трубопроводов

Оценка напряженно-деформированного состояния – один из важнейших этапов при определении работоспособности металлоконструкций, условий их безопасной эксплуатации и остаточного ресурса. Однако до настоящего времени отсутствуют хорошо апробированные технологии, которые позволяли бы определять данную характеристику стальных трубопроводов и корпусов оборудования при диагностировании в условиях эксплуатации. Цель статьи – анализ возможности применения для этого магнитно-анизотропного метода. Метод основан на фиксации магнитных полей рассеяния, возникающих над поверхностью ферромагнитного металла, который под влиянием внешней нагрузки становится анизотропным либо меняет параметры своей анизотропии. Проведена оценка погрешности измерений при использовании магнитно-анизотропного метода. Описаны результаты лабораторных наблюдений за изменением магнитных свойств образцов из трубной стали в упругой и упругопластической областях. Показано, что измерения свойств материала с применением магнитно-анизотропного метода можно трактовать в рамках общепринятых моделей поведения металла под нагрузкой. Указано на необходимость калибровки оборудования на трубных сталях с учетом марки и, возможно, химического состава стали, способа производства трубы, исходной анизотропии металла перед нагружением. Для фиксации перехода металла в упругопластическое состояние следует измерять параметры магнитной анизотропии металла до и после нагрузки либо при возрастании нагрузки фиксировать момент перехода каким-либо альтернативным методом.