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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Überwachen von Betonbehältern (wie
beispielsweise Betonrohre oder Druckbehälter einschließlich Wassertürmen und
Sicherheitsbehältern
zum Einschließen
von zufällig
ausgetretenen radioaktiven Gasen in Nuklearanlagen) und Betonbauwerken
(wie z.B. Gebäuden
oder Brücken),
um eine mögliche
Verschlechterung ihrer baulichen Integrität zu bestimmen.
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Hintergrund
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Viele
Betonbehälter
und -bauwerke enthalten Drahtbewehrungen. Es ist bekannt, solche
Behälter
und Bauwerke akustisch zu überwachen,
um die Signale aufzuzeichnen, die sich aus dem Brechen der Drahtbewehrungen
ergeben. Beispiele einer derartigen Überwachung sind gezeigt in
der US-Patentschrift
5,798,457 (Paulson), ausgegeben am 25. August 1998, und in der US-Patentschrift
6,082,193 (Paulson), ausgegeben am 04. Juli 2000.
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Abgesehen
von Ereignissen, die durch das Brechen von vor- oder nachgespannten
Bewehrungsdrähten
verursacht werden, senden Betonbehälter und -bauwerke normalerweise
keine signifikanten akustischen Ereignisse aus, sofern sie nicht unter
Spannung gesetzt werden.
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Es
ist bekannt, dass bei dem Belasten eines Betonbauwerks kleine Rissgeräusche immer
dann gehört
werden können,
wenn die Belastung ein früheres
Maximum übersteigt.
Das wird als Kaiser-Effekt bezeichnet. Eine Erscheinung, die ursprünglich in dem
westdeutschen Patent Nr. 852,771 von J. Kaiser offenbart worden
ist. Man nimmt an, dass sie wegen der Erzeugung von Mikrorissen
in dem Beton auftritt, die sich auf Grund des neuen Belastungswertes
bilden.
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Viele
Betonbehälter
und -bauwerke haben zwar Drahtbewehrungen, es gibt jedoch unbewehrte Bauwerke
sowie Bauwerke mit nicht aus Draht bestehenden Bewehrungen wie zum
Beispiel Stahlbewehrungsstäben.
Der Kaiser-Effekt tritt in allen Betonbauwerken oder -behältern auf,
ungeachtet dessen, ob sie eine Drahtbewehrung haben oder nicht.
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Systeme,
welche Bauwerke oder Behälter auf
Drahtbruch hin überwachen,
trachten nicht danach, den Kaiser-Effekt aufzuzeichnen, weil es
andere Instrumente gibt wie Druck- oder Dehnungsmesser, um Ereignisse
aufzuzeichnen, welche Bauwerke oder Behälter belasten. Die anderen
Instrumente liefern eine quantitative Bestimmung der Belastung und bestimmen
nicht nur eine Belastung jenseits des früheren maximalen Belastungswertes.
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Es
sei angemerkt, dass S. Yuyama et al. ("Acoustic emission evaluation of structural
integrity in repaired reinforced concrete beams", MATERIAL EVALUATION, Januar 1994,
Band 52, Nummer 1, Seiten 88–90)
festgestellt hat, allerdings unter anderen Bedingungen, dass der
Kaiser-Effekt ein guter Indikator sein kann für die Auswertung der baulichen Unversehrtheit
in reparierten bewehrten Betonträgern.
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Darüber hinaus
liefern die akustischen Ereignisse, die durch den Kaiser-Effekt
erzeugt werden, nicht annähernd
so viel Energie wie diejenigen, die durch Drahtbruch erzeugt werden.
Drahtbruch liefert typisch ein akustisches Ereignis von ungefähr derselben
Größe, wie
wenn mit einem Schmidt-Hammer auf das Bauwerk geschlagen wird. In
einem kürzlichen
Test, in welchem der Kaiser-Effekt in einem bewehrten Nuklearsicherheitsbehälter aus
Beton hervorgerufen worden ist, lieferte ein Schmidt-Hammer ein
akustisches Ereignis, das 30 dB an Energie erbrachte, wohingegen
der Kaiser-Effekt 480 Ereignisse lieferte mit – 30 bis 0 dB und nur 50 Ereignisse über 0 dB,
wobei keines derselben bei 30 dB oder darüber lag. Darüber hinaus
treten Kaiser-Effekt-Ereignisse in einem schmalen Frequenzband auf,
wohingegen Drahtbrüche
einen viel breiteren Bereich von Frequenzen ergeben. Daher schließen Felder zum
Hören auf
Drahtbrüche
typisch Kaiser-Effekt-Ereignisse aus, weil sie entweder zu klein
sind oder nicht die korrekten Frequenzkenndaten haben, um als wahrscheinliche
Drahtbrüche überprüft zu werden.
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Die Erfindung
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Es
ist festgestellt worden, dass eine wiederholte oder langfristige
oder Vergleichsüberwachung von
kleinen akustischen Ereignissen von derselben allgemeinen Frequenz
und Amplitude wie diejenigen, die bei dem Kaiser-Effekt erfasst werden, wertvolle Information
liefert zum Bestimmen einer baulichen Beschädigung, die wegen Korrosion
von Armierungsstahldrähten
oder -stäben
auftritt, oder einer Beschädigung
aufgrund von externen Kräften
wie Erdbeben oder Kollision.
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Typisch
treten diese Ereignisse in einem oder mehreren schmalen Bändern von
Frequenzen (die für
den überwachten
Behälter
oder das überwachte
Bauwerk spezifisch sind) innerhalb des Bereiches von 2–12 kHz
auf, wobei die meisten Signale, die von Interesse sind, in dem Bereich
von 8–12
kHz liegen. Es ist üblicherweise
ausreichend, Signale in dem Frequenzbereich von etwa 2 kHz bis 12
kHz aufzuzeichnen, um alle Signale zu bekommen, die von wahrscheinlichem
Interesse sind. Sie können
erfasst werden, indem irgendein geeigneter akustischer Detektor
verwendet wird, der mit dem Betonbauwerk gekoppelt ist, um so akustische
Emissionen bei diesen Frequenzen zu empfangen. Akustisch sind die
Geräusche
scharfe Risstöne
und sind mit dem Geräusch
von platzendem Popcorn vergleichbar. Wenn mehrere akustische Detektoren
verwendet werden, können
die Orte innerhalb der Behälterwand
oder des Bauwerks, von denen die Risstöne ausgehen, häufig lokalisiert
werden, indem Verfahren angewandt werden, die denjenigen analog
sind, welche benutzt werden, um Drahtbrüche in den beiden oben zitierten
Paulson-Patenten zu lokalisieren.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Inspektion von
Betonbauwerken, wie es in den Ansprüchen angegeben ist.
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Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung, 1,
näher beschrieben, die
eine perspektivische (nicht maßstäbliche) Ansicht eines
Betondruckbehälters
mit einer für
die Erfindung geeigneten Überwachungsausrüstungskonfiguration zeigt.
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Ausführungsform
mit periodischer Überwachung
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird ein Grundtest durchgeführt, bei dem das Bauwerk oder
der Behälter
bis zu einem vorbestimmten Ausmaß belastet wird. In dem Fall
eines Behälters
wie zum Beispiel einem Wassertank oder einem Nuklearsicherheitsbehälter kann
das Belasten zweckmäßig erfolgen,
indem der Inhalt des Behälters bis
zu einem vorbestimmten Wert unter Druck gesetzt wird, und in dem
Falle eines Bauwerks wie zum Beispiel einer Brücke oder einem Gebäude kann
der Test darin bestehen, dass Testbelastungen mit vorbestimmtem
Gewicht an vorgewählten
Stellen auf dem Brückendeck
oder dem Boden des Gebäudes platziert
werden. Belastungen mit vorbestimmtem Gewicht können auch zum Testen von Behältern benutzt
werden, obgleich sie nicht bevorzugt werden.
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Als
Belastung für
den Grundtest (im Folgenden als „Grundlast" bezeichnet) sollte eine Belastung gewählt werden,
die die Belastung übersteigt,
der der Behälter
oder das Bauwerk im normalen Gebrauch ausgesetzt sein wird. Typisch
wäre eine
Grundlast geeignet, die das 1,5- bis 10-fache der Belastung ist, die
im normalen Gebrauch auftritt. Es ist natürlich erwünscht, dass die gewählte Last
innerhalb der Entwurfsgrenzen des Behälters oder Bauwerks ist, um eine
Beschädigung
des Behälters
oder Bauwerks zu verhindern.
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Es
ist nicht notwendig, dass die Grundlast irgendeine Belastung übersteigt,
die früher
auf den Behälter
oder das Bauwerk ausgeübt
worden ist. Wenn sie die größte frühere Belastung übersteigt,
die ausgeübt
worden ist, wird ein Kaiser-Effekt auftreten, wenn und wo sie ausgeübt wird.
Das kann von Interesse sein, wenn mehrere Sensoren positioniert
worden sind, weil der Kaiser-Effekt
von einer Mikrorissbildung herrührt
und häufig
die Orte der Mikrorissbildung präzise
gefunden werden können
aufgrund der Lage der Sensoren und der Zeit der Ankunft der akustischen
Signale an jedem Sensor, wie es in den oben zitierten Paulson-Patenten
offenbart ist. Die Kenntnis dieser Orte von Mikrorissen ist nützlich,
da diese Orte wahrscheinlich diejenigen sind, wo eine be trächtliche
Beanspruchung herrscht und die von einer häufigen Inspektion durch herkömmliche
Einrichtungen während
der Lebensdauer des Bauwerks profitieren würden.
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Wenn
die Grundlast nicht irgendeine Belastung übersteigt, die früher auf
den Behälter
oder das Bauwerk ausgeübt
worden ist, wird es keinen Kaiser-Effekt geben. In einigen Fällen kann
die frühere Belastung
in einigen Teilen eines Bauwerks oder Behälters, aber nicht in anderen, überschritten
werden, in welchem Fall es einen Kaiser-Effekt in den Teilen geben
wird, wo eine frühere
Belastung ausgeübt
worden ist, und keinen Kaiser-Effekt in den anderen Teilen.
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Das
Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Kaiser-Effekts, wenn der
Grundtest ausgeführt
wird, ist für
die Erfindung nicht wichtig. Was bei der Ausführungsform, die beschrieben
wird, wichtig ist, ist, dass das Testen bei mehreren über die
Zeit verteilten Gelegenheiten erfolgt, wobei die Grundlast verwendet
wird oder eine etwas geringere Last, die noch die normale Belastung übersteigt,
welche im Gebrauch des Behälters
oder Bauwerks auftritt. Weil sich die akustischen Ereignisse in
dem Beton leicht fortpflanzen, ist es notwendig, dass die Sensoren
bei jedem Test in exakt derselben Position sind, obgleich es zweckmäßig sein
kann, in den meisten Fällen
zwischen den Tests die Sensoren permanent in Position zu lassen,
um die Einrichtzeit für
jeden Test zu reduzieren. Die Belastungen sollten vorzugsweise an oder
in der Nähe
der Stelle ausgeübt
werden, wo sie bei dem Grundtest ausgeübt werden, um einen Vergleich
zwischen den Testergebnissen zu erleichtern. In dem Fall, in welchem
ein Behälter
unter Druck gesetzt wird, wird die Belastung automatisch an derselben
Stelle wie bei dem Grundtest ausgeübt, wenn derselbe Behälter oder
dasselbe Unterabteil eines Behälters
unter Druck gesetzt wird. Wenn die Belastung ein Gewicht ist, kann
das Ausüben
der Belastung an oder in der Nähe
der vorherigen Stelle zweckmäßig erreicht
werden, indem das Bauwerk oder der Behälter zu der Zeit des Grundtests
an den Orten der Gewichte markiert wird.
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Wenn
in einem anschließenden
Test, bei dem dieselbe Belastung wie die Grundlast oder eine geringere
Belastung verwendet wird, akustische Ereignisse ähnlich dem Kaiser-Effekt gehört werden, zeigt
das, dass das Bauwerk beschädigt
worden ist. Diese Beschädigung
kann durch die Korrosion ei nes Drahtes oder Bewehrungsstabes aufgetreten
sein oder wegen baulicher Beschädigung
aufgrund von Erdbeben, Kollision od. dgl. Es wird angenommen, dass
die akustischen Ereignisse anzeigen, dass das geschwächte Bauwerk
eine Mikrorissbildung erleidet, obgleich es keine Mikrorissbildung
bei der Belastung erlitten haben würde, wenn es nicht beschädigt worden
wäre.
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Wenn
mehrere Sensoren vorhanden sind, können die Orte, von denen die
akustischen Ereignisse emittiert wurden, gefunden werden, indem
die Lokalisierungstechniken verwendet werden, die in den oben zitierten
Paulson-Patenten
erläutert
sind, oder irgendeine andere bekannte Technik zum Lokalisieren der
Quelle von akustischen Emissionen. Es gibt typisch viele sehr kleine
akustische Ereignisse und einige wenige größere (zum Beispiel oberhalb
0 dB). Wenn ein oder mehrere von den größeren Ereignissen durch mehrere
Sensoren aufgezeichnet worden sind, können die Lokalisierungstechniken
angewandt werden, um ihren Ursprung zu finden. Selbst wenn der Beton
gekrümmt
ist (wie in der Seitenwand eines zylindrischen Druckbehälters),
geht praktisch sämtliche
Energie durch den Beton hindurch, und der Beton kann für den Zweck
des Auffindens des Ursprungs so aufgefasst werden, als wenn er eine
ebene Platte wäre.
Der Ursprung kann dann überprüft werden,
indem herkömmliche
Techniken angewandt werden, und die Beschädigung kann repariert werden,
bevor sie ernste Folgen hat.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Tests periodisch wiederholt (zum Beispiel einmal alle
1–6 Monate),
indem Belastungen verwendet werden, die gleich der Grundlast oder
kleiner als diese sind. Das erlaubt das Auffinden einer neuen Beschädigung,
die seit dem vorhergehenden Test aufgetreten ist. Auf diesem Wege
kann eine Beschädigung
häufig
erkannt und korrigiert werden, bevor sie groß genug wird, um die bauliche
Unversehrtheit des Behälters
oder Bauwerks zu beeinträchtigen.
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Die
Zeichnung veranschaulicht eine Ausrüstungskonfiguration, die für diese
Ausführungsform geeignet
ist. Der Druckbehälter 10 ist
ein Betonbehälter,
der zum Einschließen
von radioaktivem Dampf im Falle einer Explosion in einem Kernkraftwerk
geeignet ist. Er hat eine zylindrische Betonseitenwand 11 und
ein kreisförmiges
Betondach 12. Er hat außerdem einen kreisförmigen Betonboden
(nicht dargestellt). Ein typischer derartiger Behälter misst
zum Beispiel 10 m im Durchmesser und die Seitenwand 11 ist
13 m hoch und ½ m
dick. Er ist so ausgelegt, dass er bei einem Auswärtsdruck
von seinem Inhalt her von 5,5 bar (80 Pfund pro Quadratzoll) über dem Atmosphärendruck
(5,5 bar, 80 psig) arbeitet und in der Lage ist, beträchtlich
höhere
Auswärtsdrücke in einem
Notfall auszuhalten.
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An
der Seitenwand 11 ist ein akustischer Sensor 20 angebracht,
welcher akustische Ereignisse in einem Frequenzbereich von 2 kHz
bis 12 kHz erfasst. Die akustischen Ereignisse, die in diesem Bereich
erfasst werden, sind hauptsächlich
Schallwellen, die den Sensor durch die Betonwand erreichen. Der
akustische Sensor 20 ist durch ein Kabel 21 mit
einer Aufzeichnungsvorrichtung 22 verbunden, so dass Schallwellen,
die an dem Sensor 20 registriert werden, den Sensor 20 veranlassen,
elektrische Signale auszusenden, die in der Aufzeichnungsvorrichtung 22 aufgezeichnet
werden. Vorzugsweise ist die Aufzeichnungsvorrichtung 22 ein Computer,
der auch die Fähigkeit
hat, die Signale zu analysieren durch Erstellen von Fourier-Transformierten
derselben, um deren spektrale Dichte zu bestimmen.
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Wahlweise
sind zusätzliche
Sensoren 23 und 25 an der Seitenwand 11 angebracht
und mit der Aufzeichnungsvorrichtung 22 durch Kabel 24 bzw. 26 verbunden.
Vorzugweise sind die verwendeten Sensoren die Gleichen wie der Sensor 20.
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Zur
Schaffung eines Grundwertes für
einen späteren
Vergleich wird der Druck in dem Sicherheitsbehälter auf 120 psig erhöht, was
etwa 8,3 bar über
dem Atmosphärendruck
ist und wobei es sich um einen Druckwert handelt, wie er im normalen
Betrieb wahrscheinlich nicht auftreten wird. Wenn der Behälter nicht
zuvor auf diesen Wert unter Druck gesetzt worden ist, werden Kaiser-Ereignisse
auftreten. Wenn er zuvor auf diesen Wert unter Druck gesetzt worden
ist, werden Kaiser-Ereignisse in Abwesenheit von Beschädigung oder
Korrosion nicht auftreten. Wenn Kaiser-Ereignisse auftreten, werden
sie bevorzugt aufgezeichnet, und die Stellen, an denen sie aufgetreten
sind, werden inspiziert, um zu schauen, ob es eine Beschädigung gab.
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In
anschließenden
periodischen Tests wird der Druck in dem Behälter auf einen Testdruck von 120
psig (8,3 bar) oder, falls bevorzugt, auf einen niedrigeren Testwert,
der noch über
dem normalen Betriebsdruck von 80 psig (5,5 bar), beispielsweise 100
psig (6,9 bar), liegt, erhöht.
Wenn der Testdruck erreicht ist, werden die Sensoren auf akustische
Ereignisse in dem Bereich von 2–12
kHz überwacht.
Es wird erwartet, dass keine akustischen Ereignisse aufgezeichnet
werden (ausgenommen möglicherweise solche
aus äußeren Quellen
wie vorbeigehendem Verkehr usw.). Wenn akustische Ereignisse in
diesem Bereich aufgezeichnet werden und nicht anderweitig erklärbar sind,
wird eine Beschädigung
oder Korrosion an dem Bauwerk als wahrscheinlich angesehen. Vorzugsweise
werden der Ursprung oder die Ursprünge der akustischen Ereignisse
bestimmt, beispielsweise bei 40. Die Seitenwand 11 wird
dann an der Stelle 40 durch herkömmliche Einrichtungen überprüft, um festzustellen,
ob es Korrosion oder Beschädigung
an dieser Stelle gibt.
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Ausführungsform
mit kontinuierlicher Überwachung
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung erfolgt eine kontinuierliche akustische Überwachung
auf akustische Ereignisse hin in dem Frequenzbereich von 2–12 kHz
oder in irgendeinem Frequenzbereich innerhalb dieses ausgewählten Bereiches
unter Berücksichtigung
des besonderen Behälters
oder Bauwerks. Der bevorzugte Bereich ist 8–12 kHz. Andere Frequenzen
können
entweder außer Betracht
gelassen werden oder können
für Zwecke aufgezeichnet
werden, die nicht in Beziehung zu dieser Erfindung stehen. Geeignete
Filter können
bei Bedarf vorgesehen werden, um nur diejenigen akustischen Emissionen
aufzuzeichnen, die in dem Frequenzbereich von 2–12 kHz oder in irgendeinem
kleineren Frequenzbereich innerhalb dieses Bereiches liegen, wo
bekannt ist, dass das Bauwerk oder der Behälter einen Kaiser-Effekt zeigen
wird.
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Wenn
akustische Ereignisse in dem ausgewählten Bereich auftreten, können die
aufgezeichneten Signale aus solchen Ereignissen später überprüft und mit
Referenzaufzeichnungen von Rissbildungsgeräuschen verglichen werden, welche
in früheren Tests
an demselben Bauwerk oder an ähnlichen
Bauwerken aufgezeichnet worden sind, um zu schauen, ob die neu aufgezeichne ten
akustischen Ereignisse entweder ähnliche
Energiespektren und eine ähnliche
Dauer haben und deshalb wahrscheinlich durch Mikrorissbildung verursacht
worden sind. Alternativ können
die akustischen Ereignisse mit Referenzaufzeichnungen durch den
Computer verglichen werden, unmittelbar nachdem die Ereignisse aufgezeichnet
worden sind, und es kann ein Bericht sofort erstellt werden, wenn
die Ereignisse als wahrscheinliche Mikrorissbildung identifiziert
werden. Diese Ausführungsform
erlaubt das Sammeln von Mikrorissbildungsinformation zu der Zeit,
zu der die Mikkorissbildung auftritt. Der Ursprung der akustischen
Ereignisse kann gefunden werden durch Anwenden von bekannten Methoden
der Analysis (wie es zum Beispiel in den erwähnten Paulson-Patenten gezeigt
ist) auf die Ausgangssignale von mehreren Sensoren. In Fällen, in
denen es zu einer Beschädigung
kommt durch plötzliche
Ereignisse (wie zum Beispiel eine Kollision oder ein seismisches
Ereignis wie zum Beispiel ein Erdbeben), gestattet diese Ausführungsform
das Lokalisieren von möglicherweise
beschädigten
Bereichen, so dass sie inspiziert und bei Bedarf repariert werden
können.
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Vorzugsweise
wird, wenn eine kontinuierliche Überwachung
durchgeführt
wird, eine Vorrichtung wie die in 1 gezeigte
verwendet. Das Testen erfolgt zuerst durch Belasten des Bauwerks
wie in den oben erläuterten
Tests, um das Frequenzspektrum und die Dauer von akustischen Ereignissen
zu bestimmen, die durch Mikrorissbildung in dem Bauwerk hervorgerufen
werden. Die Aufzeichnungsvorrichtung 22 ist ein Computer,
der programmiert ist, um die akustischen „Signaturen" der Mikrorissbildungsereignisse
in Bezug auf Frequenzen und Dauer zu erkennen. Ereignisse, die ähnliche
Frequenzen und eine ähnliche
Dauer haben, können
für weitere spektrale Überprüfung aufgezeichnet
werden, um zu schauen, ob sie tatsächlich Mikrorissbildungsereignisse
sind, oder können
sofort verwendet werden, um zu veranlassen, dass eine Inspektion
an Ort und Stelle ausgeführt
wird.
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Es
hat sich, wie oben erläutert,
gezeigt, dass, wenn das Bauwerk beschädigt worden ist, die akustischen
Ereignisse, welche Mikrorissbildung darstellen, bei einem niedrigeren
Belastungswert erscheinen als es zuvor der Fall gewesen ist. Zum
Beispiel kann in einem Sicherheitsbehälter die Korrosion von Bewehrungsstäben eine
Schwächung
von einigen Abschnitten des Behäl ters
hervorrufen. Wenn die akustische Überwachung des gesamten Behälters das
Auftreten von Rissbildung bei einem niedrigeren Druck zeigt als
es zuvor der Fall gewesen ist, kann die Existenz der Beschädigung entdeckt
werden und ihre Lage kann bestimmt werden. Ebenso erlaubt das Auftreten
von Rissbildungsereignissen während
eines seismischen Ereignisses, beschädigte Bereiche zu identifizieren,
selbst wenn die Rissbildung an der Außenseite des Behälters nicht
sichtbar ist. Anschließend
kann dann der Behälter
unter Druck gesetzt werden, um eine Information über die Auswirkung der Beschädigung auf
die Fähigkeit
des Behälters,
verlangte Drücke
auszuhalten, zu gewinnen. Somit kann eine kleine oder verborgene
Beschädigung
lokalisiert werden, bevor sie eine Chance hat, schlimmer zu werden
oder einen Ausfall des Behälters
oder Bauwerks hervorzurufen.
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Analysis der
Stärke
der Rissbildung
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In
einer weiteren Ausführungsform,
die zusammen mit entweder periodischem Testen unter Last oder kontinuierlicher Überwachung
verwendbar ist, werden die Signale, die Rissbildung zeigen, untersucht,
um die Stärke
der Rissbildung zu beurteilen. Typisch sind die Signale eine Serie
von einzelnen, diskreten Signalen. Die Anzahl von solchen Signalen pro
Zeiteinheit wird geprüft.
Wenn ein Bauwerk oder Behälter über seine
frühere
Belastung hinaus belastet wird, liefert der Kaiser-Effekt Signale.
Es zeigt sich, dass die Rate der Rissbildung, die durch den Kaiser-Effekt
verursacht wird, normalerweise schnell abnimmt, nachdem eine bestimmte
Belastung erreicht ist. In Abhängigkeit
von dem Bauwerk nahm die Rate der akustischen Ereignisse (die Zahl
der akustischen Ereignisse in dem Bereich von 2–12 kHz pro Sekunde) um die
Hälfte
ab in einer ungefähr
konstanten Zeitspanne, nachdem der größere Druck als früher erreicht
worden war. Bei jedem Bauwerk oder Behälter ist die Abnahme der Rate
ungefähr
konstant und für
diesen Behälter
charakteristisch. Bei einigen Behältern nimmt die Rate alle 10
Minuten um die Hälfte
ab, nachdem ein neuer Druckwert erreicht worden ist, und bei anderen
nimmt die Rate in weniger als zwei Minuten um die Hälfte ab.
Allgemein wird erwartet, dass die Rate in 15 Sekunden bis 15 Minuten um
die Hälfte
abnehmen wird, in Abhängigkeit
von dem besonderen Bauwerk oder Behälter.
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Periodische
Tests von Druckbehältern
oder Bauwerken nach der Erfindung zeigen dasselbe Muster, wenn der
Behälter
oder das Bauwerk bis zu einer Belastung auf oder unter früheren Belastungen belastet
wird, wobei aber unbedeutender Korrosionsschaden zwischen den Tests
aufgetreten ist: das heißt,
die Rate der akustischen Ereignisse reduziert sich um ungefähr die Hälfte alle
15 Sekunden bis 15 Minuten, nachdem ein Wert der Belastung, der
zu akustischen Emissionen führt,
erreicht ist oder aufrecht erhalten wird. Wenn die Rate der Verminderung der
akustischen Emissionen nicht um die Hälfte in einer Zeitspanne in
der Größenordnung
von 15 Sekunden–15
Minuten abnimmt, dann spricht deshalb der Behälter nicht wie erwartet an
und verlangt, dass sofort etwas getan wird. Eine stetige Rate der
Emissionen, der Rissbildung bedeutet, würde zum Beispiel anzeigen,
dass ein progressiver Schaden an dem Behälter auftritt, sogar während des
Tests. Unter diesen Umständen
sollte der Test abgebrochen werden, obgleich kein baulicher Schaden
evident ist, und es sollten sofort Schritte unternommen werden,
um die herkömmliche
Inspektion und eine mögliche
Reparatur durchzuführen.
Ebenso zeigt während
der kontinuierlichen Überwachung
eine stetige Rate von akustischen Ereignissen, die eine Rissbildung
bedeutet, an, dass eine sofortige herkömmliche Inspektion des Behälters oder
Bauwerks erforderlich ist.