Ультразвуковая дефектоскопия

Ультразвуковой импульсный метод исследования бетонных и железобетонных конструкций основан на измерении скорости прохождения ультраз­вуковых волн в поверхностном слое бетона. Прибор, который называется ультразвуковым дефектоскопом, имеет два выносных датчика. Первый дат­чик испускает ультразвуковые импульсы, другой принимает, при этом фик­сируется время, за которое ультразвуковая волна проходит расстояние между двумя датчиками, и рассчитывается ее скорость.

Объекты исследования

Конструкции из бетона и железобетона заводского производства, у которых исходные акустические характеристики позволяют работать в зонах от 200-400 °С и выше. Метод ультразвуковой дефектоскопии на материалах на основе извести и цемента может быть применен только для выявления зон нагрева выше 700 °С.

Потолок в помещениях, сделанный из железобетонных плит перекрытия - самый распространенный объект исследования по данной методике. На по­жаре он, в отличие от стен, не загорожен мебелью и, как зеркало, от­ражает, фиксирует все, что происходит в комнате.

Применяемый прибор

При исследовании по­жаров в настоящее время используются дефектоскопы для бетонных и железобетонных конструкций типа УКБ, УК-10ПМ, УК-10ПМС, УК-14П, Бетон-12, Бетон-22, УК-1401. Кроме самого прибора, в его комплект входят так называемые электроа­кустические преобразователи (ЭАП, датчики) (рис.4.1.). Для работы на пожаре датчики должны иметь точечные контакты, не требующие смазки. Расстояние меж­ду датчиками (так называемая база прозвучивания) обычно сос­тавляет 60-100 мм. ЭАП полезно закрепить на специальной раздвижной штанге, чтобы на пожаре можно было легко дотянуться до потолка.

Некоторые приборы, например, ультразвуковой тестер УК-1401, имеют датчики, встроенные в основной прибор.

Краткая методика работы

На месте пожара:

а) намечаются конструкции для обследования;

б) составляется план конструкции (потолка, стены) в масштабе;

Рис4.1. Ультразвуковой дефектоскоп УК-10 ПМС.

(основной прибор и электроакустические преобразователи).

в) на конструкции намечаются участки, в которых будет производиться прозвучивание. Обычно расстояние между участками (так называемый "шаг прозвучивания") составляет - 25-50-100 см. (в зависимости от размеров конструкции и конкретных обстоятельств).

Далее включается дефектоскоп, шаблон с датчиками прижимается к конструкции на первом намеченном участке и производится измерение времени прохождения ультразвукового импульса от датчи­ка к датчику (в микросекундах) или скорость импульса.

Результаты измерений на всех намеченных участках - значения t или относительной скорости прохождения ультразвуковых волн Cr/Co, рассчитанной как отношение скорости на данном участке (Cr) к скорости в зоне, не подвергшейся нагреву (Co), наносятся на план обследуемой конструк­ции. На плане выделяются зоны с Cr/Co = 1,0-0,9; 0,9-0,8; 0,8-0,7 и т.д., либо зоны с различными значениями t. Зона наибольших термических поражений соответствует зоне наибольших значений τ или наи­меньших значений Cr/Co.

Получаемая информация

Зоны термических поражений бетонных и железобетоных конструкций на месте пожара.

Полученные данные по распределению зон термических поражений сопоставляются с распределением пожарной нагрузки и исполь­зуются в поисках очага пожара.