Powstrzymać niebezpieczne spękania
Zbiorniki transportowe o znaczeniu krytycznym, takie jak tankowce morskie czy cysterny drogowe i kolejowe, narażone są na uszkodzenia związane z korozją i zmęczeniem materiału. Awarie takie mogą mieć poważne skutki dla środowiska, gospodarki, a nawet życia ludzkiego. Konwencjonalne kontrole i czynności konserwacyjne są zwykle przeprowadzane zgodnie ze z góry ustalonym harmonogramem i wymagają tymczasowego wycofania statku lub pojazdu z eksploatacji. Ich wadą jest brak możliwości wczesnego wykrywania potencjalnych usterek oraz straty finansowe związane z przerwami w pracy. Naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt CORFAT ("Cost effective corrosion and fatigue monitoring for transport products"), aby opracować metody badań nieniszczących (NDT) do ciągłego monitorowania podzespołów w oparciu o testy metodą emisji akustycznej (AT). W AT wykorzystuje się czujniki piezoelektryczne zamontowane na powierzchni konstrukcji, które wykrywają fale dźwiękowe wytwarzane w wyniku uwalniania energii z materiału poddanego naprężeniu. AT różni się od innych technik NDT tym, że do badanego obiektu nie jest dostarczana żadna energia zewnętrzna oraz że rejestrowane są przede wszystkim zdarzenia dynamiczne (aktywna korozja, propagacja pęknięć). Aby umożliwić dalszą analizę wad wykrywanych metodą AT, naukowcy stworzyli procedury dalszych testów NDT wykorzystujących inne techniki konwencjonalne. Przeprowadzone doświadczenia pozwoliły na zbadanie i scharakteryzowanie aktywnej korozji i spękań zmęczeniowych w różnych warunkach podczas monitorowania emisji akustycznej (AE). Zastosowanie filtrowania, w tym rozpoznawania wzorców, umożliwiło rozróżnienie między sygnałami AE związanymi ze spękaniami powodowanymi korozją i zmęczeniem a sygnałami AE wywoływanymi przez szumy tła, szczególnie dźwięki związane z pracą urządzeń. Ponadto, naukowcy wykorzystali czujniki zamontowane na powierzchni konstrukcji w celu wykazania możliwości wykrywania fal AE rozchodzących się bezpośrednio w metalu, jak również fal AE częściowo rozchodzących się w płynnym ładunku. Testy weryfikacyjne przeprowadzone na produktach transportowych pozwoliły na optymalizację procedur testowych, urządzeń pomiarowych i analiz. W projekcie CORFAT starannie uwzględniono niebezpieczne warunki i odpowiednie zasady kontroli, jak i obowiązujące normy. Dzięki temu stworzono sprzęt i procedury AD do zastosowania w miejscach niebezpiecznych. Naukowcy opracowali nową technologię NDT, opartą na procedurach kontroli, wstępne wersje standardów obejmujące wymagania systemowe, zasady bezpieczeństwa, dodatkowe testy NDT oraz specjalne czynności konserwacyjne. Ta skuteczna technologia diagnostyki może znacząco przyczynić się do ograniczenia awarii sprzętu transportowego. Zastosowanie tych rozwiązań będzie miało pozytywne implikacje dla środowiska oraz zdrowia ludzkiego, a także zwiększy konkurencyjność UE w tej branży. Korzyści odniesie też wiele innych sektorów, na przykład transport lotniczy czy technologie przybrzeżnych elektrowni wiatrowych.
