Отчет о научно-исследовательской работе. Односторонняя печать

4.1.7 Проведение измерений 
Исследования проводятся в следующей последовательности: 
- определение рационального метода оценки степени затухания продольных 
УЗ-волн в контрольных образцах; 
- оценка степени затухания продольных УЗ-волн в контрольных образцах в 
зависимости от физико-механических свойств материала; 
- оценка степени затухания продольных УЗ-волн при различной температуре. 
Для определения особенностей распространения и затухания УЗ-колебаний в 
полиэтилене высокого давления в условиях высоких (до плюс 70

С) и низких (до 
минус 40

С) температур, контрольные образца выдерживаются в криокамере или 
термостатируются в течение времени, необходимого для достижения заданной 
температуры. Крио- и термостатирование может осуществляться с помощью 
стандартного лабораторного криостата, работающего в заданном температурном 
диапазоне. 
4.1.8. Определение свойств полиэтиленового защитного покрытия труб 
УЗ-методом на площадках хранения 
Цель исследований заключается в определении особенностей затухания и 
скоростей УЗ-волн в защитном покрытии труб в зависимости от следующих фак-
торов: 
- механических характеристик материала покрытия; 
- срока хранения; 
- интенсивности воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды. 
При проведении исследований используется следующее оборудование: 

---

138 
 
 
- акустический дефектоскоп с комплектом пьезоэлектрических преобразова-
телей 
- жидкость для обеспечения акустического контакта между преобразователя-
ми и поверхностью защитного покрытия; 
- магнитный толщиномер с точностью измерения не ниже 0,01 мм. 
4.1.9 Порядок проведения исследований свойств защитного покрытия 
труб на площадках хранения 
В качестве объекта контроля выступает двухслойная среда, верхний слой ко-
торой представлен полиэтиленом высокого давления и нижний – металлом стенки 
трубы. Общая толщина клеевого и грунтовочного слоев является достаточно ма-
лой величиной и рассматривается как общая отражающая граница раздела двух 
сред (толщина грунтовочного слоя – 100-600 мкм, толщина клеевого подслоя – 0,3 
мм, при этом клеевой подслой представляет собой сополимер полиэтилена и, со-
ответственно, имеет общие с верхним полиэтиленовым слоем акустические ха-
рактеристики). 
Измерения проводятся в следующей последовательности: 
1) Для настройки УЗ-дефектоскопа используют контрольные образцы покрытия 
прямоугольного сечения, имеющие длину не менее 150 мм, ширину не менее 40 мм. 
Высота каждого образца соответствует толщине защитного покрытия и составляет 
от 3,5 до 6,5 мм. С помощью штангенциркуля определяют толщину образца в месте 
установки пьезоэлектрического преобразователя. Выполняют настройку дефекто-
скопа, задают параметры зондирующего УЗ-импульса, толщину образца, определя-
ют параметры отображения УЗ-диаграммы.
2) Выполняется измерение амплитуд первого (Р
1
) и второго (Р
2
) отраженных 
сигналов (первый сигнал отражается от границы раздела металла стенки и покры-
тия, второй – от внутренней поверхности стенки трубы) (рисунок 4.2).

---

139 
 
 
а) 
б) 
Рисунок 4.2 – Пример УЗ-диаграммы (а) и протокола (б) на образце покрытия
3) Отношение амплитуд первого и второго отраженных сигналов может быть 
рассчитано по выражению: 
2
2
2
1
1
2
2
2
1
2
1
2
2
2
1
1
4
h
e
h
c
h
c
z
z
z
z
P
P










(4.10) 
где z
1
и z
2
– волновые сопротивления соответственно материала покрытия и стен-
ки трубы, Па

с/м;
с
1
и с
2
– скорость звука для первого и второго слоя объекта контроля, м/с;
h
1
и h
2
– толщина первого и второго слоя объекта контроля, м;

2
– коэффициент затухания материала стенки трубы, Нп/мм; 
4) Затухание УЗ-колебаний определяют по результатам измерения на двух 
образцах разной высоты, либо с помощью балластного преобразователя. Скорость 
Р
1
Р
2
Амплитуда
Толщина

---

140 
 
 
УЗ-волн в материале покрытия определяют с помощью стандартного УЗ-
дефектоскопа по заданному значению толщины образца.
5) По результатам измерений определяется зависимость затухания и скорости 
ультразвуковых колебаний в материале покрытия в зависимости от его механиче-
ских характеристик, срока и условий хранения.