CC BY
82
го окна втулки, у втулки — рабочая поверхность, расположенная над верхней кромкой впускного отверстия. Незначительный износ местного характера наблюдается также у нижней кромки перепускного окна втулки и у верхней кромки винтовой канадки плунжера, примыкающей к перепускному окну.
Анализ изношенных поверхностей плунжерных пар показал, что износы плунжера и втулки носят ярко выраженный абразивный характер. При исследовании снято более 400 профилограмм. На основании их исследования можно утверждать, что изношенные поверхности плунжера и втулки имеют вид желоба, изменяющегося по длине и глубине. Глубина износа изменяется по кривой. Крутизна этой кривой уменьшается с увеличением наработки плунжерной пары. Зона наибольшего износа со-
средоточена у торца головки плунжера и у верхней кромки впускного отверстия втулки. Величина максимального износа плунжера и втулки постепенно уменьшается по длине зоны местных износов. Одновременно с уменьшением глубины по длине желоба у плунжера и втулки происходит ее уменьшение и по ширине.
Список литературы
1. ГОСТ 9927-71. Плунжерные пары топливных насосов дизелей. Технические требования.
2. Мылов, А.А. Топливная аппаратура автотракторных и комбайновых дизелей. Технические требования на капитальный ремонт / А.А. Мылов [и др.]. М.: ГОСНИТИ, 1989. — 287 с.
3. ГОСТ 25708-83. Прецизионные пары топливной аппаратуры дизелей. Общие технические условия.
УДК 624.1-445-62
B.М. Таран, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник
C.В. Дмитриев, мл. науч. сотрудник
ФАУ 25 «Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны России»
мониторинг технического состояния горизонтальных стальных заглубленных резервуаров и оценка их остаточного ресурса
Обеспечение максимально возможного срока
службы резервуарных парков для хранения нефтепродуктов, продление их сроков эксплуатации в условиях жестко ограниченных средств (финансовых возможностей, человеческих ресурсов и др.) — одна из актуальных проблем для технических специалистов, работающих в сфере нефте-продуктообеспечения. Отказы, неисправности или дефекты резервуаров могут приводить к тяжелым последствиям: авариям и катастрофам, поражению окружающей среды, человеческим жертвам, большим финансовым и материальным потерям. Особое значение это имеет для нефтескладов сельскохозяйственных предприятий, где заглубленные горизонтальные резервуары эксплуатируются длительное время, а контроль за их техническим состоянием, как правило, не осуществляется.
При проведении мониторинга технического состояния (ТС) резервуарных парков одна из актуальных задач — объективное, своевременное обнаружение дефектов и организация контроля за развитием этих дефектов из-за старения элементов конструкции резервуаров при эксплуатации.
Основными проблемами мониторинга технического состояния резервуаров горизонтальных стальных заглубленных (РГСЗ), как показал анализ руководящей технической документации, являются
отсутствие достоверной методики оценки технического состояния РГСЗ и четких обоснованных критериев оценки технического состояния РГСЗ, а также достоверного математического аппарата для прогнозирования процессов развития характерных для РГСЗ дефектов.
Сложность задачи оценки технического состояния заключается в многофакторности воздействия условий эксплуатации на РГСЗ. К таким факторам относятся: давление насыпного грунта: воздействие грунтовых вод; избыточное давление нефтепродукта; малоциклические нагрузки, связанные с производством технологических операций; химическое воздействие почвы на металл внешней поверхности резервуаров, а также воздействие хранимого продукта, вызывающее коррозионное поражение с внутренней поверхности резервуара. Эти воздействия приводят к появлению неисправностей и дефектов, которые впоследствии служат причиной возникновения аварийных ситуаций.
Исследование существующих дефектов, характерных для РГСЗ, позволило разделить их на типовые группы:
• трещины и сквозные отверстия;
• дефекты сварных швов;
• изменение геометрии;
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
Методика оценки технического состояния и прогноза остаточного ресурса РГСЗ
Осмотр и подготовка к испытаниям РГСЗ
Проверка исправности технологического оборудования. Испытания на герметичность
Установка диагностического
оборудования, разметка объекта контроля. Измерение параметров,
характеризующих условия эксплуатации РГСЗ
51
Применение визуально-измерительного контроля
ч>
УЗК-толщинометрия / УЗК-сканирование
и
УЗК выявленных дефектов с определением их параметров
X
§
н и о
и
о и о и и и
у
5 X
X ы
н
<
Ьй X
ы
а о
Трещина
Дефекты сварных швов
Л i
РД по контролю сварных швов металлических конструкций
Л у
Дефект
изменения
геометрии.
0 < У < 1 т иг
Коррозионное повреждение
0 < Укор < 1
v
Угол уклона
резервуара
0 < У укл < 1
Л Л я о
3 ^
•ф щ
О а
« О
а ° * £ я К я 2
Я я а н
о © °
Я ¡3 © =
А Й
И О
о
о а
а я = |
о
х
т
1
X
2 «
О -
0
а
и
V X
1
*
V -
О -
о
«
а
«
т
о й о
X
0 &
и «
1
и X в
Я .,
2 « я ^
Ё о
« Ь 9 §
§ «
5 я
я & Й
« £
Ям _ «
Ж ко я _ в 2
в £
6 «
5 г
8 о а н о а н
©
Принципиальная схема формирования методики оценки технического состояния и прогноза остаточного ресурса РГСЗ
• коррозионные повреждения;
• превышение угла уклона резервуара.
Представленная классификация позволяет описать параметры дефектов, выделить и обосновать критерии оценки технического состояния РГСЗ через введение коэффициента технического состояния:
о
¥
и.г(кор,укл)
и.г(кор,укл)
где г(кор укл) — коэффициент технического состояния для дефекта изменение геометрии (коррозионного повреждения, превышения угла уклона); сиг(кор укл) — местные напряжения, возникающие вследствие развития дефекта изменение геометрии (коррозионного повреждения, превышение угла уклона), МПа; ашах — наибольшие допустимые расчетные напряжения, МПа; сэкспл — местные напряжения, вызванные условиями эксплуатации (давление грунтовой обсыпки, веса жидкости при наполнении резервуара), МПа.
Следует учесть, что дефекты в виде трещин и отверстий недопустимы, а браковочные значения дефектов сварных швов регламентированы руково-
дящими документами [1-3]. Коэффициент технического состояния рассчитывают отдельно для каждого типа дефектов.
Заключение о техническом состоянии делают на основе выполнения условия работоспособности резервуара:
0 <
, < 1.
' и.г(кор,укл)
Если для местных напряжений, вызванных дефектами изменения геометрии и коррозионными повреждениями, расчетные формулы можно получить из теории прочностных расчетов материала и конструкции РГСЗ [4], то для достоверного расчета местных напряжений, вызванных увеличением угла уклона резервуара и возникающих в нижней точке сварного шва, который соединяет днище (со стороны уклона) и обечайку резервуара, необходимы дополнительные исследования.
На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика оценки технического состояния и прогноза остаточного ресурса РГСЗ, алгоритм которой
представлен на рисунке. В основу методики оценки технического состояния РГСЗ положено последовательное применение современных средств неразру-шающего контроля для выявления и описания параметров существующих дефектов с последующей оценкой критериев их технического состояния. Прогнозирование остаточного ресурса осуществлено на основе достоверных моделей прогноза развития выявляемых дефектов. В основу моделей прогнозирования положены результаты дополнительных исследований дефектов коррозионного повреждения.
Таким образом, разработка методики оценки технического состояния РГСЗ с применением современных методов неразрушающего контроля по-
зволяет достоверно решать проблему технического мониторинга РГСЗ и прогнозировать остаточный срок эксплуатации.
Список литературы
1. СТО 00220256-005-2005. Швы стыковых, угловых и тавровых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Методика ультразвукового контроля.
2. РД РОСЭК 001-96. Машины подъемные, конструкции металлические, контроль ультразвуковой. Основные положения.
3. ГОСТ 23118-99. Конструкции стальные, строительные, общие технические условия.
4. ВСП 34-01-03. Руководство по расчету и конструированию металлических резервуаров и трубопроводов на складах горючего МО РФ.
УДК.631.3-77.004 С.И. Бабяк, аспирант
ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»
структурные особенности химических покрытий №-р-си
В течение последних лет появились разработки химических методов получения металлических покрытий различными сплавами из жидких сред. С переходом от электролиза к химическому осаждению исключается потребность в источниках постоянного тока, отпадает необходимость сообщать электрическую проводимость поверхности изделий из неметаллических материалов и появляется возможность нанесения равномерного по толщине при условии равнодоступности раствора ко всей покрываемой поверхности изделия.
При восстановлении размеров деталей с небольшим износом представляют интерес химические покрытия №-Р с добавлением до 1,5 % меди, обладающие высокой износостойкостью, микротвердостью и адгезией.
Сущность метода химического осаждения заключается в восстановлении металлов из растворов их солей. При этом наряду с исходными солями в раствор вводят восстановители и различные добавки, стабилизирующие свойства растворов и регулирующие скорость и механизм процесса осаждения.
Для химического осаждения металлов используют различные восстановители: гипофосфит, гидразин, формальдегид, борогидрид, боразины, гидра-зинборан, а также ионы металлов в низшей степени окисления (Бе2 + 8п2 +, Л3 +, Сг2+, Со2 +). Выбор восстановителя определяется главным образом природой осаждаемого металла.
Наибольшее применение для химического никелирования получили растворы, содержащие в качестве восстановителя гипофосфит натрия, которые
используют для получения никелевых и кобальтовых покрытий, так как именно эти металлы обладают в достаточной степени автокаталитическими свойствами.
Фосфор в химически восстановленном никеле находится не в виде фосфида, т. е. производного фосфористого водорода, а в виде твердого раствора фосфора в никеле. Подобное строение осадка существенным образом определяет физико-механические свойства покрытия.
Установлено, что помимо фазы твердого раствора фосфора в никеле (гексагональная плотная упаковка) существует ряд химических соединений состава №3Р, №5Р2, №2Р. При нагревании аморфный осадок переходит в кристаллическое состояние, и этот процесс необратим. Так, в процессе нагрева в вакууме при температуре свыше 300 °С происходит превращение исходной структуры в двухфазную, состоящую из фазы №3Р и фазы твердого раствора (внедрения) фосфора в Р-№ с гранецентриро-ванной кубической решеткой (ГПК). С увеличением температуры нагрева количество фазы №3Р возрастает за счет распада твердого раствора [1, 2]. Сплав №-Р-Си в исходном состоянии представляет собой твердый раствор замещения меди и фосфора в решетке кубического гранецентрированного Р-никеля. Кроме того, введение в раствор ионов более электроположительного металла сдвигает потенциал выделения сплава в более положительную сторону. Стационарный потенциал при осаждении №-Р-сплава из щелочного раствора на углеродистые стали составляет 750 мВ; №-Р-Си — 640.. .660 мВ.
