Способ обнаружения коррозионных разрушений

 

Использование: определение степени коррозионного разрушения элементов конструкций линий электропередач высокого напряжения . Сущность изобретения: обследование производят СВЧ-сигналом, поступающим от генератора и возбуждающим поверхностную волну в петлях анкерных плит и болтах, распространяющуюся с различной степенью затухания по поверхности без коррозии и пораженных коррозией, покрытым продуктами коррозионных процессов, обладающий диэлектрическими свойствами, причем в качестве индуктивных элементов связи с СВЧ-генератором и индикатором, регистрирующим затухание, используются анкерные болты, часть которых находится на поверхности земли. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е CK ИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 22/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО )

Ю

О . (Л ,Ю

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4876265/09 (22) 29,08.90 (46) 23.06.93, Бюл, N. 23 (71) Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии и Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (72) В.И.Шаталов, Н.Л.Яцынина, Ю.В.Демин, О.В.Онищенко и Ю.Н,Фомин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1347691, кл. G 01 N 22/02, 1984.

Патент США N. 4598250, кл. 324. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ КОРРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИИ (57) Использование: определение степени коррозионного разрушения элементов конструкИзобретение относится к электротехническим измерениям в СВЧ диапазоне и может быть использовано для контроля сохранности элементов конструкций, в частности анкерных петель и болтов линий электропередач высокого напряжения (ЛЭП), находящихся в земле и отверженных коррозионному разрушению.

Цель изобретения — обеспечение неразрушающего контроля состояния конструкций линий электропередач высокого напряжения, расположенных в земле, например анкерных петель, Для этого предложен способ обнаружения коррозионных разрушений, включающий возбуждение электромагнитной волны, в поле которой помещают исследуемой объект, в виде поверхностной волны, а возбуждение и съем поверхностной волны в

„„. Ж„„1822952 Al ций линий электропередач высокого напряжения. Сущность изобретения: обследование производят СВЧ-сигналом, поступающим от генератора и возбуждающим поверхностную волну в петлях анкерных плит и болтах, распространяющуюся с различной степенью затухания по поверхности без коррозии и пораженных коррозией, покрытым продуктами коррозионных процессов, обладающий диэлектрическими свойствами, причем в качестве индуктивных элементов связи с

СВЧ-генератором и индикатором, регистрирующим затухание. используются анкерные болты, часть которых находится на поверхнссти земли. 4 ил. анкерной петле осуществляется посредством а н керн ых болтов.

На фиг. 1 — 4 приведены узел крепления анкеров. структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ, схема подключения для анкерного болта и схема подключения для анкерной петли.

Конструкция узла крепления стяжек к плите (см. фиг. 1) выполнена из двух анк рных болтов. соединенных с анкерной плитой посредством петли, При монтаже часть анкерных болтов остается на поверхности земли. Это позволяет применить анкерный болт для передачи СВЧ энергии и возбуждения поверхностной волны в нем или в анкерной петле.

Устройство для работы с анкерными петлями (см, фиг, 2) содержит генератор СВЧ-сигналов 1, модулятор 2, вентиль 3, фильтр 4, генераторный элемент связи 5, индикатор1822952 д дм

% 2 tg8

45

50 ный элемент связи б, детектор 7, селективный измерительный усилитель 8.

Способ обнаружения коррозионных разрушений реализуется следующим образом.

При возбуждении поверхностной волны в анкерном болте используется схема подключения, представленная на фиг. 3, в анкерной, петле соответственно на фиг. 4, Анкерную петлю или болт можно предста, вить как одиночный металлический проводник (линию передачи), по которой в случае возбуждения может распространяться поверхностная волна типа Е, При ее распространении ток проводимости замыкается токами смещения через почву. При высокой проводимости поверхностная волна будет создавать электромагнитное поле, занимающее большое пространство вокруг проводника. По мере уменьшения проводимости напряженность в проводнике увеличивается, но при этом сильно возрастает затухание за счет потерь. Следовательно, при передаче поверхностной волны по проводнику без коррозионного разрушения затухание будет определяться, например, величиной ам. В случае же, если проводник покрыт продуктами распада, затухание определяется потерями в металле и диэлектрическом слое.

Линия передачи в этом случае представляет собой металлический проводник с диэлектрическим покрытием, Слой диэлектрика (коррозии) оказывает такой же эффект, как увеличение сопротивления проводника. Величину затухания обозначим ад. Величины затухания определяются следующим образом:

Л дм 1

1 1;, t

Л %9д t 1 а 1%,МТР 18%7ВД где дм — глубина проникновения тока в металлический проводник, t — толщина диэлектрического слоя, E — диэлектрическая проницаемость, tg д — тангенс угла диэлектрических потерь.

Величина диэлектрического слоя определяется по формуле:

Таким образом. зная величину затухания и диэлектрические параметры корроэионного слоя и рассчитав глубину проникновения тока в металл на используемой частоте, можно определить толщину слоя коррозии и величину неповрежденнсй о сечения петли, способного выдерживать механические нагрузки. Радиус распространения поверхностной волны в почву тем меньше, чем больше затухание поверхностной волны в диэлектрике и выше частота.

При разной оптической плотности слоев волна как бы "прилипает" к слою диэлектрика (коррозии), что позволяет применять способ в реальных условиях.

Различие реакции исходной петли и петли, пораженной коррозией на зондирование СВЧ сигналом, позволяет использовать этот эффект для исследования состояния анкерных петель, находящихся в земле, без откопки, применяя в качестве возбуждающих элементов анкерные болты, находящиеся частично на поверхности земли. Условия возникновения поверхностной волны в анкерной петле и возможностью ее распространения только в поверхностном слое позволяет определить критическую толщину петли, а следовательно,и ее способность выдерживать механические нагрузки, что в свою очередь дает воэможность предотвращать аварийное падение опор линий электропередач.

Формула изобретения

Способ обнаружения корроэионных.разрушений, включающий возбуждение электромагнитной волны, в поле которой помещают объект, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неразрушающего контроля состояния конструкций линий электропередачи высокого напряжения, расположенных в земле, например, анкерных петель. электромагнитное поле возбуждают в виде поверхностной волны, а возбуждение и съем поверхностной волны в анкерной петле осуществляют посредством анкерных болтов.

1822952

1822952

Фиг. 3

1822952

Составитель О. Онищенко

Техред М.Моргентал Корректор А. Козориз

Редактор О. Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2177 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5