Томские ученые предложили проверять стальную арматуру тепловизором

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе со специалистами предприятия НТЦ «Техника» предложили методику неразрушающего контроля железнодорожных опор на основе тепловизионного метода. С его помощью можно быстро выявить коррозию стальной арматуры, спрятанной за бетонной оболочкой опоры. Результаты исследований опубликованы в журнале Applied Sciences.

«Нагревая опору чуть выше температуры окружающей среды, мы видим распределение тепла внутри конструкции на термограмме – изображении, которое передают инфракрасные камеры. Аномалии температуры появляются при наличии коррозии, воздушных зазоров и нарушении контакта между арматурой и бетоном. Эта методика позволяет обследовать опору за очень короткое время – буквально за час», – рассказал дин из авторов статьи, профессор ТПУ Владимир Вавилов.

Вдоль железнодорожных дорог установлено огромное количество опор для проводов и вспомогательного оборудования. Срок службы опоры – 50 лет. Это значит, что срок эксплуатации большого количества опор, установленных в 80-х годах, подходит к концу. Скрытые дефекты внутри этих конструкций могут стать причиной не только материального ущерба, но и катастроф.

Опоры часто разрушаются из-за коррозии стальной арматуры. Разрушение конструкции начинается с подземной части, поэтому заметить их невооруженным глазом трудно. Существующие ультразвуковые методики занимают много времени: на проверку одной опоры таким способом может уйти день. Метод тепловизионного контроля, который предложили томские ученые, сокращает это время до часа: сам процесс обследования занимает несколько минут и небольшое время уходит на предварительную подготовку.

«Для проверки опоры, вокруг нее размещается индуктор – антенна, нагревающая стальную арматуру внутри конструкции. Тепло от нагретой стали фиксируют инфракрасные камеры и передают на компьютер в виде термограммы – изображения, показывающего распределение температур на изучаемой поверхности. Тепловые свойства стали, бетона, воздуха и продуктов коррозии сильно различаются. При появлении коррозии или воздушных зазоров между арматурой и бетоном мы видим эти аномалии на термограмме», – рассказал Вавилов.

Ученые провели экспериментальную оценку опор Транссибирской железной дороги на участке в Томской области. Данные, полученные с инфракрасных камер, подтверждали ультразвуковыми и виброакустическими испытаниями. В результате две опоры из 14 обследованных были заменены.