Спектр ИТК LLP«

Қорғаныш бояу қабатын алып тастамай тігіссіз болат резервуарлардың қабырғаларындағы дәнекерленген түйістерді ультрадыбыстық сынау технологиясы

КІРІСПЕ 2022.

Бұл мақала шағын қысқартулармен «Pipeline Transport: Theory and Practice» журналында (2008, № 11) жарияланды. Коррозияға қарсы жабындар арқылы ультрадыбыстық сынау технологиясы 2006 жылы «ВНИИИСТ-Диагностика» АҚ-да әзірленді; нұсқаулық құжат RD-19.100.00-KTN-545-06 «Тік болат резервуарларды пайдалану және жөндеу кезінде қабырғалар мен дәнекерленген түйіспелерді ультрадыбыстық тексеру« (2018 жылы RD-19.100.00-KTN-005-18 »Мұнай мен мұнай өнімдерін негізгі құбыр арқылы тасымалдау« стандартымен ауыстырылды. Танктердің техникалық диагностикасы. Коррозияға қарсы жабындыны алып тастамай-ақ танктердің ішкі металл құрылымдарын бұзбай сынау» атты құжат 2018 жылы RD-19.100.00-KTN-005-18 «Негізгі құбыржол арқылы шикі мұнай мен мұнай өнімдерін тасымалдау. Танктердің техникалық диагностикасы. Коррозияға қарсы жабындыны алып тастамай-ақ танктердің ішкі металл құрылымдарын бұзбай сынау» атты құжатпен алмастырылды.
2006 жылы жүргізілген жұмыстардың нәтижелері негізінде әртүрлі топтар (полиуретан; эпоксид және полиуретан; эпоксид және органосиликон; эпоксидтік және акрил-полиуретандық; эпоксидтік және органосиликондық; винил-эпоксидтік) коррозияға қарсы жабындардың жалпы таратылым сипаттамалары алынды. Бұл топтар бойынша алынған мәліметтерді нақты жабын брендтеріне экстраполяциялауға болатыны болжанды. Қазір бұл тәсіл дәл нәтиже бермейтіні және әрбір коррозияға қарсы жабын түріне түзету коэффициенттерін анықтау қажеттігі айқын болды.
Spectr Research and Development Centre LLC, осы мақаланың авторлары қазіргі уақытта жұмыс істейтін ұйым, коррозияға қарсы бояу қаптамалары арқылы эхо әдісімен ультрадыбыстық сынақ жүргізу кезінде сезімталдық түзетулерін анықтауға қажетті әдістеме мен жабдыққа, сондай-ақ мұндай қаптамалар арқылы ультрадыбыстық сынақ жүргізу әдістемесіне ие. Ультрадыбыстық сынау технологиясын фазалық массивті түрлендіргіштерді пайдалана отырып сынауға кеңейтуге болады. Коррозияға қарсы жабындардың TOFD сынау нәтижелеріне әсері қосымша зерттеуді қажет етеді: жабынның әсерінен жоғарғы өлі аймақтың тереңдігі артады.

Қорғаныш бояу мен лак қаптамасын алып тастамай болат мұнай сақтау резервуарларындағы дәнекерленген түйістерді ультрадыбыстық сынау әдісі

Сурет 1. Коррозияға қарсы жабындысы алынған бак

Қызмет көрсету кезінде болат резервуарлардың техникалық тексерулерін жүргізгенде негізгі метал мен дәнекерленген түйіспелерді ультрадыбыстық сынақтан өткізу міндетті. Резервуарлардың беті коррозияға қарсы бояумен қапталған, оны дәстүрлі тәсілге сәйкес ультрадыбыстық сынақтан бұрын алып тастау қажет.

Қорғаныш қаптамасын алу қажеттілігі ақауларды анықтауға тигізетін әсеріне байланысты. Қалыңдығы өзгермелі жабын қабатындағы ультрадыбыстық кедергі сезгіштіктің ауытқуына әкеліп, нәтижесінде металлдағы үзілістен шыққан эхо-сигнал амплитудасын дұрыс бағалауға мүмкіндік бермей, критикалық ақаулардың байқалмай қалуына немесе қабылданатын ақаулардың қателікпен қабылданбауына әкеледі.

Тексеруден кейін қорғаныс қаптамасын алып тастау және қалпына келтіру айтарлықтай қаржылық шығындар мен ұйымдастырушылық күш-жігерді талап етеді, бұл үшін мамандандырылған ұйымдарды тарту қажет. Дәстүрлі ультрадыбыстық сынау технологиясын дәнекерлеу тігістері мен резервуар қабырғасының металына қолданған кезде, 20 000 м³ мұнай сақтау резервуарының бетін тексеруге дайындау (тазалау) және қорғаныс қаптамасын қалпына келтіру шығындары резервуардың бастапқы құнының 4–6%-ына дейін жетуі мүмкін.

Заманауи бояу және жабын материалдарын қолдану резервуарды коррозиядан 15–20 жылға қорғауды қамтамасыз етеді, ал нормативтік құжаттар (мысалы, «Транснефть« АҚ-ның RD-16.01-60.30.00-KTN-063-1-05) нормативтік құжаттарында тексерулерді әр 4–5 жыл сайын жүргізу қажеттігі көрсетілген. Бұл келесі сұрақтарды тудырады: коррозияға қарсы жабынға кепілдік берілген резервуарларды техникалық тексерулерді қалай жүргізу керек? Кепілдікке жататын коррозияға қарсы жабындыны алып тастамай-ақ толық ультрадыбыстық тексеру жүргізуге бола ма?

Осы сұрақтарға жауап беру үшін жабын түрі мен қалыңдығына байланысты бояу мен лак жабындарының ультрадыбыстық сынау параметрлеріне (сезгіштік, түсу бұрышы) әсерін зерттеу мақсатында эксперименттік зерттеулер жүргізілді.

Қолданылатын бояу мен лак жабындарының ауқымы өте кең. Сондықтан зерттеу барысында барлық жабындар қолданылатын негізгі материалдарға сәйкес жеті топқа бөлінді:

  • полиуретан (STEELPAINT, E WOOD);
  • эпоксидті және полиуретанды (AMERON, HEMPEL, JOTUN, International Protective Coatings);
  • эпоксидтік және органосиликондық (VG-33 + KO-814);
  • эпоксидті және акрил-полиуретан (PERMATEX);
  • эпоксидті және винил-эпоксидті (Виникор-Цинк EP-057);
  • винил-эпоксид (Виникор-62);
  • полиуретан және акрил-полиуретан (соның ішінде: UR0446 (бұрын UR0432)).

Эксперименттер коррозияға қарсы жабынның қалыңдығы қысым ыдысының металл қабырғаларындағы ақауларды анықтау мүмкіндігіне қалай әсер ететінін көрсетті. Зерттеулер жабындардың түрлері мен негіздеріне сәйкес іріктелген өкілдік үлгілерде жүргізілді.
2-суретте 5,0 МГц жиілік пен 60° кіру бұрышында (қиғаш толқын үшін) қаптама қалыңдығы мен түрінің тексеру сезімталдығына әсері жөніндегі эксперименттік зерттеулердің нәтижелерінің бір мысалы көрсетілген. Алынған тәуелділіктер дәнекерленген түйіспелер мен резервуардың металлын тексеру кезінде ақау анықтағыштың сезімталдығын реттеуге мүмкіндік береді. 45 және 70° кіру бұрыштары мен тиісінше 2,5 және 5,0 МГц ультрадыбыстық жиіліктер үшін де ұқсас тәуелділіктер алынды.

2-сурет. Ультрадыбыстық ақау анықтағыштың сезімталдығы мен бояу қабатының қалыңдығы мен түрі арасындағы тәжірибелік байланыстар

Осы және ұқсас қатынастар коррозияға қарсы жабындыны алып тастамай-ақ қабырғаны ультрадыбыстық сынау әдісін әзірлеуге мүмкіндік берді. Бұл әдіс жабын қалыңдығының әсері минималды болатын сынау параметрлерін таңдауға және жабынның қасиеттерін ескеретін түзету коэффициенттері жиынтығын қолдануға негізделген.

Қоррозияға қарсы жабын арқылы дәнекерленген түйістерді тексеру төрт кезеңде, 3-суретте көрсетілген реттілікпен жүргізіледі.

Сурет 3. Танкі қабырғасындағы дәнекерленген түйістерді ультрадыбыстық сынау кезеңдері

1-кезең: Пиэзоэлектрлік түрлендіргіш (ПЭТ) қозғалатын аймақта дәнекерленген түйіспе мен коррозияға қарсы жабынға визуалды және өлшемдік тексеру жүргізіледі.
2-кезең: Трансвагинальды ультрадыбыстық сканерлеу сезімталдығы 6–10 дБ-қа арттырылған режимде жүргізіледі.
3-кезең: PEP орналасқан аймақтағы коррозияға қарсы жабынның қалыңдығы ақау анықталған кезде өлшенеді.
4-кезең: Ультрадыбыстық сынақтың (сигнал амплитудасы мен көрінетін қалыңдық) нәтижелері қаптаманың қалыңдығы мен түріне сәйкес түзетіледі.

 

4-сурет. Ультрадыбыстық сынақ
резервуар қабырғаларын алып тастамай
коррозияға қарсы жабын

Жоғарыда сипатталған резервуар қабырғасының дәнекерлеу тігістерін ультрадыбыстық тексеру рәсімін кіру бұрыштары 45°, 60° және 70° және жұмыс жиіліктері 2,5 және 5,0 МГц болатын стандартты пьезоэлектрлік түрлендіргіштері бар кез келген жалпы мақсаттағы ультрадыбыстық ақау іздеушіні пайдалана отырып жүргізуге болады.
Бұл технология стандартты RD-19.100.00-KTN-545-06 «Тік болат резервуарлардың жұмыс істеу кезінде және жөндеуде қабырғалары мен дәнекерленген түйістерін ультрадыбыстық тексеру» әзірлеудің негізін құрады және «Транснефть« АҚ жүйесінде енгізілді.

2009 жылға қарай авторлар туралы ақпарат:

  • Леонид Юрьевич Могильнер, техникалық ғылымдар кандидаты, «ВНИИИСТ-Диагностика» АҚ бас атқарушы директоры, Мәскеу.
  • Иван Петрович Литвинов, Технологиялар мен жабдықтарды дамыту бөлімінің бастығы, «ВНИИИСТ-Диагностика» АҚ, Мәскеу.
  • Денис Викторович Окунев, Мәскеу қаласындағы «ВНИИИСТ-Диагностика» АҚ-ның Технологиялар мен жабдықтарды дамыту бөлімінің аға маманы.

Түйінді сөздер: УТ – бояу мен лак қаптамалары, коррозияға қарсы қаптамалар арқылы ультрадыбыстық сынау

Сіздің тапсырмаңыз бойынша көмектесе аламыз ба?

Бізбен байланысыңыз және сұрағыңызды қойыңыз. Біздің мамандар сізге барынша көмектесуге тырысады және мүмкіндігінше тезірек жауап береді.