Ireneusz Baran Marek Nowak Jerzy Schmidt Analiza sygnałów emisji akustycznej do wykrywania uszkodzeń zmęczeniowych w stali okrętowej Analysis of acoustic emission signals in detection of fatigue failures in steel for ship hull construction Uszkodzenia korozyjne i pęknięcia zmęczeniowe to główne przyczyny awarii konstrukcji wszelkich środków transportu, takich jak statki (tankowce), autocysterny i cysterny kolejowe. Oba rodzaje degradacji zarówno materiału, jak i konstrukcji są przedmiotem badań w projekcie realizowanych w ramach VII kooperacyjnego programu ramowego UE (Transport) pt. Cost effective corrosion and fatigue monitoring for transport products. W artykule przedstawiono pierwsze wyniki analizy uszkodzeń zmęczeniowych z zastosowaniem emisji akustycznej (AE) przeprowadzone na materiale stosowanym do budowy statków. AE umożliwia monitorowanie propagacji pęknięć w czasie wolnozmiennych prób zmęczeniowych w warunkach asymetrycznego trójpunktowego zginania. Oczekiwano, że warunki propagacji pęknięcia zmęczeniowego będą się zmieniać od sposobu I do sposobu mieszanego I/II, co byłoby bliższe rzeczywistym warunkom pracy. Wykonano również badania zmęczeniowe z wykorzystaniem cieczy w celu określenia i oceny różnicy w propagacji fal AE poprzez ciecz i materiał będący w kontakcie bezpośrednim z tą cieczą. Dane pomiarowe uzyskane podczas badań zmęczeniowych zawarte są w bazie danych, wykorzystywanej do analizy metodą pattern recognition do separacji sygnałów AE pochodzących z propagacji pęknięć zmęczeniowych i korozji od tła akustycznego. Słowa kluczowe: badania nieniszczące, stale okrętowe, uszkodzenia zmęczeniowe Corrosion damages and fatigue cracks are the main causes of structural failures in all surface transport products as ships, road tankers and railway tank cars. Both types of degradation, i.e. the degradation of material and structure, are the subject of investigations carried out within the framework of a collaborative project of the 7th Framework Programme (Transport) entitled Cost effective corrosion and fatigue monitoring for transport products. In this paper, the first fatigue tests using acoustic emission (AE) performed on ship building materials have been demonstrated. AE enables us to monitor the crack propagation during low fatigue tests performed on specimens under asymmetric three-point bending load. It was expected that fracture behaviour would move from Mode I to Mixed- Modes I/II, which would be closer to reality. For reference, tests were also made in liquid to obtain and evaluate the differences in AE waves propagation in liquid and in material directly contacting this liquid. The data obtained during fatigue tests are included in a database used in pattern recognition analysis to separate the signals due to fatigue crack propagation and corrosion damages from background noise. Keywords: non-destructive testing, ship hull steels, fatigue failure Strony / Pages: 2 7 P R Z E G L Ą D S P A W A L N I C T W A 5 / 2 0 1 3 Strona 1
Grzegorz Owczarek Grzegorz Gralewicz Metoda badania defektów elementów spawanych z wykorzystaniem algorytmu cyfrowego przetwarzania obrazów Method to examination of quality of welding elements, based on algorithm to digital picture analysis W artykule przedstawiono nową metodę umożliwiającą ocenę jakości spawanych elementów w wyniku zastosowania oryginalnego algorytmu umożliwiającego komputerową analizę fotografii powierzchni elementu spawanego, celem identyfikacji występowania potencjalnych defektów. Podstawą działania algorytmu jest cyfrowe przetwarzanie obrazu z wykorzystaniem odpowiednio wybranych sekwencji filtrów. Na analizowanym obrazie zostają wyeksponowane cechy wskazujące miejsca występowania potencjalnych defektów. Słowa kluczowe: niezgodności, analiza obrazu, konstrukcje spawane This article presents the new method to assess quality of welding elements. This method use the original algorithm to computer analysis of the picture of welded element surface to identify potential defects. Digital analysis of pictures with suitable sequence of filters is a base of operation of this algorithm. The features which indicated regions of potential defects are distinguished on the picture. Keywords: welding defects, digital analysis, welding structures Strony / Pages: 8 12 P R Z E G L Ą D S P A W A L N I C T W A 5 / 2 0 1 3 Strona 2
Maciej Cader Grzegorz Kowalski Prototyp systemu do diagnostyki kotłów energetycznych dużej mocy Prototype system for diagnostic of high power boilers Diagnostyka ścian paleniska kotłów energetycznych dużej mocy obecnie jest wykonywana z wózków liniowych lub rusztowań. Operator dokonuje ręcznego pomiaru zużycia w wytypowanych punktach pomiarowych, których może być nawet 20 000. W odpowiedzi na obecną metodę pomiaru w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów PIAP trwają prace nad prototypem systemu do zautomatyzowanej diagnostyki ścian palenisk. W skład systemu wchodzi robot wspinający się, konsola sterująca oraz oprogramowanie sterujące i realizujące obróbkę danych pozyskanych od robota. Przedstawiono wyniki opracowań oraz pierwszych testów systemu. Słowa kluczowe: badania nieniszczące, automatyzacja, kotły energetyczne Nowadays, diagnostics of high-energy boilers walls is carried out mainly from scaffoldings. Servicemen carry out manual measurements of the use of the boiler in selected points, which can be up to 20 000. In response to the current method of measuring the Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP is working on a prototype system for automated diagnostic of boilers walls. The system consists of the climbing robot, control console and software for control and processing data obtained by the robot. The results of studies and the first tests of the system are presented in the paper. Keywords: non-destructive testing, automation, high-energy boiler Strony / Pages: 13 17 P R Z E G L Ą D S P A W A L N I C T W A 5 / 2 0 1 3 Strona 3
Jacek Słania Grzegorz Raczyński Zgrzewanie gazociągu średniego ciśnienia z rur polietylenowych Welding of medium-pressure gas polyethylene pipeline Omówiono zagadnienia zgrzewania rurociągów z tworzyw sztucznych. Przedstawiono technologię zgrzewania doczołowego rur polipropylenowych. Zaprezentowano urządzenia do zgrzewania rur PE. Przedstawiono przykładowy opis techniczny wykonania gazociągu średniego ciśnienia z rur polietylenowych. Omówiono warunki, jakie muszą być spełnione przy budowie gazociągu. Przedstawiono próbę szczelności gazociągu. Omówiono także zagadnienia ochrony antykorozyjnej. Słowa kluczowe: gazociąg, zgrzewanie, tworzywa sztuczne In the following article the methods of welding plastic pipelines were described. The authors presented the technology of butt welding of polypropylene pipelines. Moreover, the device used to weld PE pipes was shown. An exemplary technical description of making medium pressure gas polyethylene pipeline was shown. In the following article the authors described the conditions which need to be fulfilled when building gas pipeline. Also, the leak-tightness trial was presented. All methods of anticorrosive protection were specified in the article. Keywords: gas pipeline, welding, plastic Strony / Pages: 18 25 P R Z E G L Ą D S P A W A L N I C T W A 5 / 2 0 1 3 Strona 4
Jacek Słania Andrzej Kostańczyk Uszkodzenia komór i kolektorów kotłów parowych badania diagnostyczne Failure of chambers and collectors of steam boilers diagnostic tests W artykule przedstawiono przyczyny i objawy uszkodzenia komór i kolektorów parowych. Zaprezentowano stosowane badania diagnostyczne komór kotłów parowych. Przedstawiono częstotliwość i metody badań diagnostycznych. Omówiono sposoby zapobiegania uszkodzeniom. Przedstawiono wymagania rozporządzenia Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z 9 lipca 2003 r. w sprawie warunków technicznych dozoru technicznego w zakresie eksploatacji niektórych urządzeń ciśnieniowych w toku eksploatacji. Słowa kluczowe: komory parowe, kolektory parowe, diagnostyka, badania nieniszczące The causes and the symptoms of the chambers and the steam collectors failures were presented. Moreover, the authors shown commonly used diagnostic tests of the steam boilers chambers. In the following article the methods and the frequency of diagnostic tests were also specified. The ways of preventing damage were described. The requirements of the regulation of the Minister of Economy, Labour and Social Policy on 9th July 2003 about technical requirements of an engineering supervision referring to the operation of some pressure machines in use were also presented. Keywords: steam chamber, steam collector, diagnostic, non-destructive testing Strony / Pages: 26 30 P R Z E G L Ą D S P A W A L N I C T W A 5 / 2 0 1 3 Strona 5
Jakub Kowalczyk Dariusz Ulbrich Marian Jósko Ryszard Mańczak Zastosowanie transformaty Fouriera do ultradźwiękowej oceny połączeń klejowych Fourier transform application to ultrasonic evaluation of glued joints W artykule przedstawiono metodę oceny połączeń klejowych za pomocą transformaty Fouriera. Podstawowymi parametrami widma impulsu ultradźwiękowego, które mogą być akustyczną miarą jakości połączenia, są: pasmo przenoszenia oznaczane jako B oraz częstotliwość maksymalnej amplitudy oznaczana jako fr. W badaniach wykorzystano próbki wykonane ze stali 45 połączone za pomocą kleju cyjanoakrylowego Loctite 496. Powierzchnie próbek przygotowano na kilka sposobów, tak aby zróżnicować wytrzymałość połączeń. Na podstawie wyników badań wyznaczono wartości współczynnika korelacji między parametrami ultradźwiękowymi w dziedzinie częstotliwości a mechaniczną miarą jakości połączeń. Słowa kluczowe: badania ultradźwiękowe, złącza klejowe, transformata Fouriera A method of evaluation of glued bonds using the Fourier transform is presented in the paper. The basic parameters of the ultrasonic spectrum, such as a measure of the acoustic quality of the glued bond are bandwidth denoted as B and the frequency of maximum amplitude denoted as f r. During the test are used samples made of steel 45 and glue Loctite 496. The surfaces of samples are prepared in different ways to vary the joint strength. On the base of test results is presented the correlation between the ultrasonic parameters in the frequency field, and measure of the mechanical quality of the connection. Keywords: ultrasonic testing. glued joints, Fourier transform Strony / Pages: 31 34 P R Z E G L Ą D S P A W A L N I C T W A 5 / 2 0 1 3 Strona 6