Emisja akustyczna w zastosowaniu do badania stalowego mostu kolejowego z uszkodzeniami

Konstrukcje mostowe eksploatowane są w warunkach działania zmiennego środowiska atmosferycznego, co powoduje stałą degradację materiałów wykorzystanych do ich budowy. Istotne niebezpieczeństwo awarii w eksploatacji konstrukcji mostowych powoduje potrzebę usystematyzowania i rozszerzania stosowanych procedur oceny związanych z postępem owoczesnych metod badawczych. Dla wdrożenia nowego skutecznego sposobu opartego o system procedur wykorzystujących metodę emisji akustycznej (acousticemission - AE), a opracowanych dla monitorowania i określenia bezpiecznych warunków eksploatacji nośnych elementów mostów z uszkodzeniem, zorganizowane zostało konsorcjum złożone z Politechniki Krakowskiej oraz właściciela linii i mostów kolejowych, przedsiębiorstwo PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. Konsorcjum to realizuje wspólnie projekt w ramach Programu Badań Stosowanych finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Jednym z etapów realizacji projektu były badania na konstrukcji mostowej z uszkodzeniem o różnej wielkości ubytku materiału. Dla przedmiotowej konstrukcji kratownicowej wykonano obliczenia numeryczne oraz szereg pomiarów z rejestracją sygnałów emisji akustycznej. Badania wykonano przy kontrolowanym ruchu zestawów kolejowych o różnym obciążeniu i różnej prędkości przejazdu zestawu kolejowego. Wyniki obliczeń, analiz, korelacji sygnałów AE i obciążenia, a także badań laboratoryjnych niezbędnych dla przeprowadzonych analiz zostały przedstawione w artykule.

Currently a significant part of operated railway steel bridges in Poland is exploited from the beginning of 20th century. The technical condition of them is very often bad and these objects require the appropriate diagnostics. Mostly the visual diagnostics is used, and in exceptional cases in some places of objects the other non-destructive testing are performed. Therefore the opinion about condition of bridge is non completed and it is necessary to study the effective method, which will enable to more exact diagnostics of steel bridges. The Cracow University of Technology together with PKP PLK realize the project to the work out of diagnostic method for steel railway bridges with use of acoustic emission method (AE). During project realization, the laboratory tests on material from railway steel bridge for collection data were performed. These measurements were done on standard specimens and on samples with corrosion products. The AE measurements on real object with different crack size were also performed. The tests were carried out at a controlled moving train at different speeds and for various weight of railway carriages. The results of acoustic emission tests and analysis with standard and additional parameters have been presented in the paper. The results of metallography and numerical analysis of bridge and defected element have also been presented.