Autor
Artykuł sponsorowany

System ciągłego monitoringu metodą emisji akustycznej jako przykład zastosowania przez Centralne Laboratorium Dozoru Technicznego nowych metod badawczych

System ciągłego monitoringu metodą emisji akustycznej jako przykład zastosowania przez Centralne Laboratorium Dozoru Technicznego nowych metod badawczych

Wykorzystanie nowoczesnych metod badawczych w ocenie stanu technicznego urządzeń technicznych pracujących w sektorze energetycznym, chemicznym czy też petrochemicznym jest realizowane przez Centralne Laboratorium Dozoru Technicznego (CLDT) zgodnie z przyjętym przez Urząd Dozoru Technicznego kierunkiem działań. Dla spełnienia przyjętego w UDT założenia zdobycia pozycji lidera innowacyjności w obszarze bezpieczeństwa publicznego i realizowania celów w tym zakresie, specjaliści CLDT od kilku lat wprowadzają do codziennej praktyki badania z wykorzystaniem nowoczesnych metod badawczych. Jedną z takich metod nieniszczących jest metoda emisji akustycznej (AE).

Metoda emisji akustycznej jest dynamicznie rozwijającą się znormalizowaną, nieniszczącą metodą badawczą, która znajduje co raz to nowe zastosowania. Od kilku lat w działalności CLDT metoda ta jest wykorzystywana między innymi w badaniach doraźnych. Dzięki swoim zaletom takim jak: możliwość wykrywania sygnałów poza strefą czujnika, możliwość lokalizacji źródła, możliwość objęcia badaniem dużych urządzeń oraz możliwość wykonania badań w trakcie eksploatacji, metoda ta jest na świecie uznawana za jedną z najbardziej odpowiednich spośród innych metod do zastosowania w badaniach okresowych dużych urządzeń. Co istotne, jej wykorzystanie, pozwala użytkownikowi w wielu przypadkach zaoszczędzić czas i środki finansowe, pozwalając uniknąć koniecznych przestojów i prac z tym związanych.

W ramach rozwoju zakresu możliwości badawczych oraz w odpowiedzi na potrzeby rynku, Urząd Dozoru Technicznego realizuje prace związane z zabudową systemu długookresowego monitoringu metodą AE. Pierwsze badanie długookresowe z wykorzystaniem prototypowych urządzeń oraz w oparciu o posiadaną aparaturę zostało zrealizowane w roku 2020 na jednym z obiektów w przemyśle petrochemicznym. Ze względu na wymagania stawiane aparaturze pomiarowej przy badaniach ciągłych, układ pomiarowy zbudowano z  wykorzystaniem czujników w wersji ATEX przeznaczonych do pracy w strefie zagrożenia wybuchem. Celem tych badań było między innymi określenie wymagań dla aparatury, oprogramowania jak również infrastruktury technicznej i informatycznej dla obecnie realizowanego zadania monitoringu stanu technicznego urządzenia z ujawnionymi uszkodzeniami.

Dla potrzeb realizacji tego zadania zakupiony został przemysłowy, kilkukanałowy autonomiczny system emisji akustycznej do długookresowych badań monitorujących wraz z oprogramowaniem do obsługi systemu, pozwalającym na rejestrację, analizę i wizualizację sygnałów i parametrów AE oraz archiwizację danych pomiarowych. Dodatkowy moduł oprogramowania sprawia, że system AE wraz z oprogramowaniem posiada możliwość pracy autonomicznej wykonując funkcje monitorowania i rejestracji danych, np. automatycznego restartu i włączenia rejestracji pomiaru, wysyłania powiadomień, alarmów i ostrzeżeń o wystąpieniu zdarzeń związanych z przekroczeniem założonych kryteriów oceny i akceptacji, okresowego sprawdzania autokalibracji torów pomiarowych i weryfikacji czujników oraz zaplanowanych czynności weryfikacyjnych systemu. Specyfika pomiarów metodą AE, a szczególnie duża ilość danych rejestrowanych w czasie pomiaru sprawia, że do realizacji pomiarów on-line stosowane będzie oprogramowanie dla graficznego pulpitu (typu dashboard), umożliwiające analizę i wizualizację kluczowych danych pomiarowych rejestrowanych przez autonomiczny system pomiarowy AE oraz dodatkowych parametrów zewnętrznych, np. warunków otoczenia ze stacji pogodowej mających wpływ na rejestrowane parametry AE.  Wizualizacja tych wyników możliwa jest w przeglądarce internetowej lub w innym oprogramowaniu do wizualizacji i ich prezentacji on line w czasie rzeczywistym. Dla zapewnienia bezpieczeństwa oprogramowanie jest zainstalowane na niezależnym własnym serwerze danych UDT. Przykład prezentacji danych pomiarowych z wykorzystaniem oprogramowania do prezentacji wyników on-line przedstawiono na rysunku.

Prezentacja i wizualizacja danych AE możliwa jest poprzez wykresy słupkowy, punktowy, liniowy , mapy rozkładów czy też prezentację lokalizacji sygnałów AE na urządzeniu.

Celem długookresowego monitoringu urządzenia technicznego metodą AE będzie wykrycie, analiza i ocena aktywnych źródeł AE, a poprzez to działanie prewencyjne z sygnalizacją potencjalnych uszkodzeń (a w tym krytycznych) i ich propagacji, które mogą pojawić się podczas eksploatacji i pracy urządzenia.

Ciągły pomiar metodą emisji akustycznej urządzenia technicznego oraz kontrola parametrów, które określają stan warunków środowiskowych i eksploatacyjnych dla monitorowanego urządzenia umożliwia w przypadku wykrycia sygnałów AE wskazujących na wystąpienie źródła AE o podwyższonej aktywności lub rozwoju aktywnego uszkodzenia, na sygnalizację personelowi obsługi oraz badaczowi nadzorującemu o wystąpieniu takiego zdarzenia. Zdarzenie takie jest zapisane w bazie pomiarowej na komputerze obsługującym system pomiarowy AE oraz w chmurze na serwerze, co umożliwia sygnalizację w interfejsie dashboard. Sygnalizacja podwyższonej aktywności źródła AE rozwoju uszkodzenia w konstrukcji, umożliwia podjęcie odpowiednich działań prewencyjnych pozwalających zapobiegać powstawaniu i rozwojowi uszkodzeń krytycznych urządzenia.

System ciągłego monitoringu metodą emisji akustycznej jest przykładem zastosowania przez CLDT nowych metod badawczych mających praktyczne zastosowanie w obszarze dozoru technicznego, które są sukcesywnie wdrażane do praktyki UDT.

Autorzy: Marek Nowak, Ireneusz Baran

Urząd Dozoru Technicznego

Centralne Laboratorium Dozoru Technicznego

Dział Badań Laboratoryjnych w Krakowie

 

Rynek energii wspiera

Technologie dostarcza

Zobacz także...

Komentarze

Autor

Patronat honorowy

Partnerzy portalu

PSE