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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
近年、新しい非破壊検査 (NDE) 技術が、ガスボンベ、チューブ、その他のボンベの従来の再試験手順に代わるものとして導入され、成功を収めています。
特定の用途向けの代替 NDE 方法の 1 つは、アコースティック エミッション テスト (AT) です。これは、いくつかの国で、定期検査中に適用される許容可能なテスト方法であることが証明されています。この AT 方式は ISO 16148 に記載されており、シリンダの作動圧力の 110% に等しい値まで空気圧で加圧し、シリンダの試験圧力に等しい値まで油圧加圧を許可しています。 ISO 16148 は、モノリシック マテリアル (シームレス スチールおよびアルミニウム合金シリンダー) の定期的な検査とテストのために開発されたため、このテスト方法は複合シリンダーには適していませんでした。このドキュメントで説明するモーダル アコースティック エミッション (MAE) テスト方法は、この欠点に対処するために開発されました。
このドキュメントで説明されている MAE 試験方法は、定期的な検査および試験中に適用され、シリンダーの設計試験圧力に等しいレベルまで油圧 (液体) 加圧または空気圧 (ガス) 加圧を使用します。複合シリンダーの破裂圧力強度の低下につながる可能性のある構造的損傷を検出します。 MAE 波形は、繊維の破損や層間剥離などの損傷を識別するために使用できます。 MAE 波形は、波形 (モード) の形状、速度、波形エネルギー、および周波数スペクトルによって区別されます。この MAE 試験方法は、新しく製造された複合材シリンダーを対象としたものではありません。
金属製およびポリマー製のライナーを備えた複合材オーバーラップ ガス ボンベに対する MAE テストの適用は、15 年の耐用年数の終わりに近づいた複合材ボンベのサンプル [50,000 個から選択された 180 個の自給式呼吸装置 (SCBA) ボンベ] に適用されました。 . MAE 試験は、このタイプの複合シリンダーの設計認定試験と同様の物理試験中に実施されました。物理的試験には、圧力サイクル、破裂試験、耐傷性試験、および ISO 11119-2 落下試験が含まれていました。 MAE テストでは、バックグラウンド エネルギー振動 (BEO) がまたはテスト圧力に近い。
注意この文書で指定されているテストの一部には、危険な状況につながる可能性のあるプロセス (空気による加圧など) の使用が含まれます。
Introduction
In recent years, new non-destructive examination (NDE) techniques have been successfully introduced as an alternative to the conventional retesting procedures of gas cylinders, tubes and other cylinders.
One of the alternative NDE methods for certain applications is acoustic emission testing (AT), which in several countries has proved to be an acceptable testing method applied during periodic inspection. This AT method is described in ISO 16148, which authorizes pressurization pneumatically to a value equal to 110 % of the cylinder’s working pressure and hydraulic pressurization to a value equal to the cylinder’s test pressure. Since ISO 16148 was developed for periodic inspection and testing of monolithic materials (seamless steel and aluminium-alloy cylinders), the test method was not appropriate for composite cylinders. The modal acoustic emission (MAE) test method described in this document was developed to address this shortcoming.
The MAE test method described in this document applies during periodic inspection and testing, and it uses either hydraulic (liquid) pressurization or pneumatic (gas) pressurization to a level equal to the design test pressure of the cylinder. It detects structural damage that can result in a compromised burst pressure strength in a composite cylinder. The MAE waveforms can be used to identify damage such as fibre breakage and delamination. An MAE waveform is distinguished by the wave (mode) shapes, velocities, waveform energy and frequency spectrums. This MAE test method is not intended for newly manufactured composite cylinders.
The application of MAE testing on composite overwrapped gas cylinders with metallic and polymer liners was applied to a sample of composite cylinders [180 self-contained breathing apparatus (SCBA) cylinders selected from 50 000] that were near the end of their 15-year service life. The MAE testing was performed during physical testing, which was similar to design qualification testing for this type of composite cylinder. The physical testing included pressure cycling, burst testing, flaw tolerance testing and ISO 11119-2 drop testing. The MAE testing consistently detected and differentiated each cylinder that had a compromised burst pressure strength, which had been defined for this project to be a pressure less than the original design burst pressure of the cylinder, by the presence of background energy oscillation (BEO) at or near the test pressure.
CAUTION Some of the tests specified in this document involve the use of processes (e.g. pneumatic pressurization) which could lead to a hazardous situation.