УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕАКТИВНЫХ БОЕПРИПАСОВ

Полезная модель относится к области контроля технического состояния реактивных боеприпасов (РБ), а именно применение методов неразрушающего контроля изделий, которое заключается в применении устройства для неразрушающего контроля технического состояния реактивных боеприпасов.
Цель полезной модели заключается в применении устройства для неразрушающего контроля технического состояния при проведении технических осмотров (ТО) РБ.
В качестве аналога рассмотрено устройство неразрушающего контроля «Авгур 4.2» предназначенной для проверки обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин на предприятиях занимающихся нефте-газодобычей [5, 6].
Визуально нельзя однозначно установить является ли РБ боеприпас технически пригодным к боевому применению или нет. Так как кроме видимых дефектов в РБ могут присутствовать и скрытые дефекты выявление которых невозможно вплоть до применения РБ или проведения с ним лабораторных или полигонных испытаний. В процессе проведения ТО не возможно выявить такие дефекты РБ как:
- Отслоение тепло-защитного покрытия (ТЗП);
- Растрескивание шашек ракетного твердого топлива (РТТ);
- Целостность резьбовых и сварных соединений РБ;
- Установление очагов внутренней коррозии стенок РБ и их утонение в результате воздействия агрессивной среды внутри РДТТ.
«Неразрушающий» означает «не требующий демонтажа или остановки работы объекта».
Работа устройства для неразрушающего контроля технического состояния реактивных боеприпасов основана на акустических методах неразрушающего контроля, а именно заключается в распространение упругих волн в твердой среде. Обычно акустические колебания происходят в области, где механическое напряжение пропорционально деформации (для твердого тела).
Колебания от точки к точке среды передаются с определенной скоростью - скоростью распространения звука с. Расстояние, пробегаемое волной дин период колебаний, называют длиной волны λ:
λ=сТ=c/f
Непрерывные гармонические колебания - изменяющиеся по синусоидальному закону. В У3-контроле обычно колебания возбуждают и тут же (через несколько микросекунд) стараются погасить. В результате наблюдается кратковременный волновой процесс - импульс [1].
Одним из параметров колебаний и волн является их фаза. Она характеризует состояние колебательного процесса в определенный момент времени.
В полной мере требованиям для выявления скрытых дефектов РБ соответствует активный ультразвуковой метод бегущих волн основанный на отражении - Реверберационный метод [1, 2]. Данный метод основывается на излучении импульсов ультразвуковых волн устройством излучателем. При излучении основная часть импульса уходит через корпус РБ, а малая доля отражается обратно - тем самым образуя первый пик. Так как основная доля всегда хорошо проходит вглубь РБ, то реверберации в верхнем слое быстро ослабевают и на экране амплитуда пиков убывающая. В случае же если на пути акустической волны встречаются дефекты (полости, трещины) то в этом случае дефект препятствует уходу сигнала - реверберации в первом слое мощные. В случае если дефекты находятся в нутрии РБ то скорость передачи будет отличной от эталона, так же отличной будет их частота и фаза [2-4].
Общий вид устройства для неразрушающего контроля технического состояния реактивных боеприпасов представлен на чертеже 1.
Принцип работы устройства заключается в следующем: через устройство ввода-вывода (8), на блок генерации амплитуды (13) поступает сигнал который преобразуется в упругие акустические волны, которые через имитационный датчик (14) передаются на корпус РБ. При прохождении часть волн отражается от корпуса РБ, другая часть проходит через снаряд. На корпусе РБ с противоположной стороны расположены датчики (1),которые принимают волны и передают их на предусилитель (2) и усилитель (3). С Усилителя сигнал распределяется по блокам измерения амплитуд(4), определения времени(5) и определения фазы(6). Полученные данные через согласующее устройство (7) поступают на устройство ввода-вывода. После вывода данные попадают на ПЭВМ с программным обеспечением (9), где данные обрабатываются и сравниваются с эталонными показателями РБ. После чего данные выводятся на дисплей(10),также есть возможность перевести данные на бумажный носитель с помощью принтера (11). Так вся полученная информация сохраняется в накопителе (12), где хранятся результаты проведения всех диагностик с РБ.
Особенностью предлагаемого устройства является возможность измерения амплитуды акустических волн и времени их преодоления от излучателя до датчика, но и в измерении фазы акустических волн, что обеспечит более высокую помехоустойчивость и повысит достоверность результатов контроля.
Метод неразрушающего контроля открывает возможность увеличения достоверности данных контроля, что позволяет принять правильное решение по отношению партии реактивных боеприпасов в целом.
Источники информации
1. ГОСТ 18353-79. КОНТРОЛЬ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ. Классификация видов и методов
2. Н.В. Кашубский, А.А. Сельский, А.Ю. Смолин и др. Методы неразрушающего контроля. Неразрушающие методы контроля материалов и изделий. - Красноярск: ИПК СФУ, 2009. - 108 с.
3. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. - М.: Высшая школа, 1982. - 231 с.
4. Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин. - М.: Федеральный горный и промышленный надзор России; ВНИИТнефть, 1997 - 87 с
5. ВРД 39-1.9-048-2001. Ведомственный руководящий документ ОАО «Газпром». Инструкция по расчету обсадных колонн на особые условия эксплуатации - 112 с
6. РД 03-421-01. Руководящий документ Ростехнадзора. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определения остаточного срока службы сосудов и аппаратов. - 58 с