Nowa metoda monitorowania korozji. Projekt dr inż. Beaty Zimy | WIMiO - Politechnika Gdańska

Projekt „Monitoring stanu technicznego metalowych struktur poddanych degradacji korozyjnej” otrzymał 1 063 460 zł dofinansowania w konkursie SONATA, organizowanym przez Narodowe Centrum Nauki.

W pracach nad projektem dr inż. Beata Zima będzie korzystać z tzw. technik nieniszczących, a dokładniej z analizy drgań konstrukcji. – Będę wzbudzać drgania, następnie zarejestruję sygnały w wybranych punktach konstrukcji. Spróbuję stworzyć algorytm, aby na podstawie odczytów ocenić globalny poziom degradacji, a także gdzie znajdują się punktowe uszkodzenia i jakich są rozmiarów.

Dwie metody monitorowania

Jeśli chodzi o monitoring, naukowczyni wykorzysta dwie metody: niskoczęstotliwościową i wysokoczęstotliwościową. – Ta pierwsza polega na wzbudzeniu drgań za pomocą np. młotka. Druga metoda polega na wzbudzeniu fal ultradźwiękowych. Ze względu na wady i zalety obu podejść planowane do opracowania metody będą bazowały na obu z nich. Nie można jednak na podstawie metody niskoczęstotliwościowej wykryć, dokładnie zlokalizować i oszacować rozmiaru bardzo niewielkiego uszkodzenia punktowego. Metoda bazująca na niskich częstotliwościach może być jednak użyteczna w globalnej ocenie stanu konstrukcji. Z pomocą „przychodzi” metoda wysokoczęstotliwościowa, która jest bardzo efektywna w wykrywaniu pęknięć czy wżerów – mówi dr inż. Beata Zima.

Poprawa modelu, badania konstrukcji i specjalny sprzęt

Prace nad nieniszczącą oceną stanu skorodowanych konstrukcji nie są niczym nowym. Jak zauważa dr Zima, pojawiają się jednak pewne uproszczenia. – Jest bardzo dużo metod polegających na propagacji fal, ale zwykle zakłada się, że korozja powoduje równomierną zmianę grubości. Konstrukcja skorodowana ma zmienną grubość, nieregularną powierzchnię, występują też na niej produkty korozji o odmiennych parametrach niż część nieskorodowana. W związku z tym rozpatrywanie takiej konstrukcji, jako jednorodnej, jest pewnym uproszczeniem. Chcemy sprawdzić, czy możliwe jest uzyskanie lepszych wyników, jeśli potraktujemy konstrukcję jako warstwową i uwzględnimy zmienną grubość. Poprzez poprawę modelu powinniśmy poprawić wiarygodność nowych i istniejących algorytmów – podkreśla Beata Zima.

Zwykle bada się grubość skorodowanej konstrukcji w jednym punkcie. By sprawdzić zmiany np. w 300-metrowym statku, trzeba by było wykonać pomiary w setkach takich punktów, co jest niezwykle czasochłonne i kosztowne. – Algorytmy, które planujemy opracować, mają umożliwiać wnioskowanie o stanie całej konstrukcji po wzbudzeniu i rejestracji drgań w dużo mniejszej liczbie punktów.– zaznacza.

Po zakończeniu projektu naukowcy chcą opracować specjalne urządzenie, które miałoby być przeznaczone do diagnostyki obiektów narażonych na degradację korozyjną.

W projekcie biorą udział trzy uczelnie: Politechnika Gdańska, Uniwersytet Goethego we Frankfurcie oraz Uniwersytet w Lizbonie.

Prace nad projektem już się rozpoczęły, mają potrwać trzy lata.