DOI: 10.14489/td.2023.04.pp.038-047
Гоголинский К. В., Алехнович В. В., Ивкин А. Е., Уманский А. С., Соломенчук П. В. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ШАРОВОЙ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ ТРУБОПРОВОДОВ (c. 38-47)
Аннотация. Описаны методы и средства контроля толщины и твердости покрытий элементов шаровой запорной арматуры (шаровых пробок), являющейся одним из основных элементов магистральных трубопроводов и распределительных сетей. Проанализированы свойства никель-фосфорных (ENP) покрытий, чаще всего применяемых для защиты шаровых пробок от коррозии и абразивного износа. В процессе экспериментальных исследований проведены измерения толщины покрытий магнитоиндукционным и вихретоковым методами неразрушающего контроля, а также методом шарового истирания. Значения твердости измеряли методами микровиккерса и ультразву-кового контактного импеданса. Выявлены основные источники ошибок при проведении измерений. Сделаны выводы по каждому из используемых методов входного контроля покрытий.
Ключевые слова: шаровая запорная арматура, никель-фосфорное покрытие, толщинометрия, твердометрия.
Gogolinskii K. V., Alekhnovich V. V., Ivkin A. E., Umanskii A. S., Solomenchuk P. V. STUDY OF METHODS OF INCOMING INSPECTION OF METAL COATINGS OF SHUT-OFF VALVES OF PIPELINES (pp. 38-47)
Abstract. The article describes methods and tools for inspection of thickness and hardness of coatings of elements of ball shut-off valves (ball plugs), which are one of the main elements of main pipelines and distribution networks. Properties of nickel-phosphorus (ENP) coatings most frequently used to protect ball plugs from corrosion and abrasion are analyzed. Various methods and means of control are considered. In the process of experimental studies, the thickness of coatings was measured by magnetic induction and eddy current methods of nondestructive control, as well as by ball abrasion method. Hardness values were measured by microvickers and ultrasonic contact impedance methods. The main sources of measurement errors were identified. Conclusions are drawn for each of the methods used in the incoming inspection of coatings.
Keywords: ball shut-off valves, nickel-phosphorus coating, thickness gauging, hardness gauging.
К. В. Гоголинский, В. В. Алехнович, А. Е. Ивкин, А. С. Уманский (Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
П. В. Соломенчук (ООО «КОНСТАНТА», Санкт-Петербург, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
K. V. Gogolinskii, V. V. Alekhnovich, A. E. Ivkin, A. S. Umanskii (Saint Petersburg Mining University, St. Petersburg, Russia)
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
P. V. Solomenchuk (LLC “CONSTANTA”, St. Petersburg, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Любчик А. Н., Крапивский Е. И., Большунова О. М. Прогнозирование технического состояния магистральных трубопроводов на основе анализа аварийных ситуаций // Записки Горного института. 2011. Т. 192. С. 153 – 156. URL: https://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/6341 2. Джемилев Э. Р., Шаммазов И. А., Сидоркин Д. И. и др. Разработка технологии и устройства для ремонта магистральных трубопроводов с вырезанием их дефектных участков // Нефтяное хозяйство. 2022. № 10. С. 78 – 82. DOI: 10.24887/0028-2448-2022-10-78-82. EDN KCHEOH. 3. Ямилев М. З., Пшенин В. В., Матвеев Д. С. и др. Использование компактных инспекционных приборов для контроля технического состояния трубопроводов в защитных футлярах // Нефтяное хозяйство. 2022. № 2. С. 106 – 111. DOI: 10.24887/0028-2448-2022-2-106-110. EDN WKUHPY. 4. Кризский В. Н., Викторов С. В., Лунтовская Я. А. Моделирование переходного сопротивления изоляции магистрального трубопровода по данным измерений модуля вектора магнитной индукции // Математическое моделирование. 2022. Т. 34, № 9. С. 107 – 122. DOI: 10.20948/mm-2022-09-07. – EDN PWWRKI. 5. Пшенин В. В., Джемилев Э. Р., Розанова Л. Р., Комаровский М. С. Результаты анализа показателей аварийности систем газораспределения // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2022. № 4(138). С. 89 – 101. DOI: 10.17122/ntj-oil-2022-4-89-101. EDN VUIACC. 6. Васин С. А., Плахотникова Е. В. Методика расчета величины крутящего момента настройки электропривода в системе электроприводной запорной арматуры с прямолинейным перемещением запорного органа // Записки Горного института. 2018. Т. 232. С. 407 – 412. URL: https://doi.org/10.31897/pmi.2018.4.407 7. Донг В. Х. Шаровые краны для газопроводов // Новые технологии – нефтегазовому региону: материалы Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 50-летию ТИИ-ТюмГНГУ, Тюмень, 1 января 2013 г. Тюмень: Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2013. С. 357 – 359. EDN TCPWLZ. 8. Пиксайкин Р. В., Степаненко О. А. Контроль утечки газа и жидкостей в шаровых кранах магистральных трубопроводов // Сварка и диагностика. 2012. № 3. С. 51–52. EDN OZJBFF. 9. Виды и назначение запорной арматуры: электронный ресурс. URL: https://pkfdetal.ru/info/11-vidy-i-naznachenie-zapornoj-armatury (дата обращения: 02.07.2022). 10. Chemaa K., Kezrane M., Hassani S., et al. Austenite Stainless Steel Multilayers Coatings on Ball Valves for Tribological Behavior Improvement // Appl. Phys. A. 2022. V. 128, No. 7. P. 616. URL: https://doi.org/10.1007/s00339-022-05770-z 11. МУ.10.36. Единые технические требования на поставку кранов шаровых: методические указания / ООО «Иркутская нефтяная компания». Иркутск, 2019. С. 15, п. 5.10 – 5.12. 12. СТО Газпром 2-4.1-1108–2017. Арматура трубопроводная. Краны шаровые специальные. Общие технические условия / ПАО «Газпром»; ООО «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ» и др. СПб.: Газпром экспо, 2018. 46 с. (Документы нормативные для проектирования, строительства и эксплуатации объектов ПАО «Газпром»). 13. Singh D. D. N., Ghosh R. Electroless nickel–phosphorus coatings to protect steel reinforcement bars from chloride induced corrosion // Surface and Coatings Technology. 2006. V. 201, Is. 1–2. P. 90 – 101. URL: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.10.045 14. Гамбург Ю. Д. Химическое никелирование (получение никель-фосфорных покрытий путем электрокаталитического восстановления гипофосфитом). М.: РАН, 2020. 82 с. 15. Потапов А. И., Сясько В. А. Неразрушающие методы и средства контроля толщины покрытий и изделий: научное, методическое, справочное пособие. СПб.: Гуманистика, 2009. 904 с. 16. Сясько В. А. Методы и приборы измерения толщины гальванических покрытий. Вопросы применения и обеспечения достоверности результатов измерений // Гальванотехника и обработка поверхности. 2011. Т. 19, № 3. С. 42 – 52. 17. Костин В. Н., Смородинский Я. Г. Многоцелевые аппаратно-программные системы активного электромагнитного контроля как тенденция // Дефектоскопия. 2017. № 7. С. 23 – 34. 18. Сясько В. А. Измерение толщины напыляемых никелевых покрытий на крупногабаритных чугунных изделиях // Записки Горного института. 2016. Т. 221. С. 712 – 716. URL: https://doi.org/10.18454/pmi.2016.5.712 19. Сясько В. А., Голубев С. С., Смородинский Я. Г. и др. Измерение электромагнитных параметров мер толщины металлических покрытий. // Дефектоскопия. 2018. № 10. С. 25 – 36. DOI: 10.1134/S0130308218100044 20. Salmi M., Magrini A., Gigante G. E., Barra O. A. Coating Thickness Measurement by Means of the Radioisotope X-Ray Fluorescence Technique // Isotopenpraxis. Isotopes in Environmental and Health Studies. 1978. V. 14, No. 11. P. 380–381. DOI: 10.1080/10256017808544250 21. Машин Н. И., Леонтьева А. А., Туманова А. Н., Ершов А. А. Рентгенофлуоресцентный метод определения толщины алюминиевого покрытия на стали // Журнал прикладной спектроскопии. 2011. Т. 78, № 3. С. 454 – 459. EDN NQXVER. 22. Сясько В. А., Васильев А. Ю. Импульсный магнитный контроль толщины металлических покрытий // Дефектоскопия. 2021. № 9. С. 63 – 70. DOI: 10.31857/S0130308221090074 23. Игнатова Ю. А., Еритенко А. Н., Ревенко А. Г., Цветянский А. Л. Рентгенофлуоресцентный анализ твердотельных пленок и покрытий // Аналитика и контроль. 2011.Т. 15, № 2. С. 126 – 140. EDN NUCXSN. 24. Казанцев В. В., Медведевских С. В., Васильев А. С. Государственный первичный эталон единиц поверхностной плотности и массовой доли элементов в покрытиях ГЭТ 168-2015 // Измерительная техника. 2018. № 9. С. 17 – 19. DOI: 10.32446/0368-1025it-2018-9-17-19. EDN YLFNUL. 25. Гоголинский К. В., Ивкин А. Е., Алехнович В. В. и др. Оценка показателей точности определения толщины покрытий методом шарового истирания // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2020. Т. 86, № 7. С. 39 – 44. DOI: doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-7-39-44 26. Gogolinskii K., Syasko V., Umanskii A., et al. Mechanical properties measurements with portable hardness testers: advantages, limitations // prospects Journal of Physics. Conf. Ser. 2019. V. 1384. P. 012012. 27. Гоголинский К. В., Сясько В. А. Метрологическое обеспечение динамических методов измерения твердости в Российской Федерации: существующие проблемы и пути их решения // В мире неразрушающего контроля. 2014. № 1(63). С. 69 – 75. EDN RYXGSV. 28. Усеинов А., Гоголинский К. Механические свойства сверхтонких углеродных алмазоподобных покрытий // Наноиндустрия. 2010. № 5. С. 54 – 57. EDN OBQUFD. 29. Овчинников Е. В., Чекан Н. М., Эйсымонт Е. И. и др. Высокотемпературные коррозионностойкие плазмохимические покрытия для технологической оснастки // Вестник Гродненского государственного университета имени Янки Купалы. Сер. 6. Техника. 2019. Т. 9, № 1. С. 6 – 17. EDN PPTBRH. 30. Аширова А. Д., Гоголинский К. В., Никазов А. А. Возможности применения портативных твердомеров для неразрушающего контроля механических свойств покрытий // XXII Всерос. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике: сб. тр. Москва, 3 – 5 марта 2020 г. М.: Изд. дом «Спектр», 2020. С. 181 – 184. 31. Syasko V., Solomenchuk P., Ivkin A., Vasilev A. Thickness Inspection of Magnetic Nickel Coatings on Ball Valve Mechanisms // BINDT NDT 2021 Webinar Week [2A5]. Thickness Inspection of Magnetic Nickel Coatings on Ball Valve Mechanisms (bindt.org). Telford, 2021.
1. Lyubchik A. N., Krapivskiy E. I., Bol'shunova O. M. (2011). Forecasting the technical condition of trunk pipelines Pipelines based on analysis of emergency situations. Zapiski Gornogo instituta, Vol. 192, pp. 153 – 156. Available at: https://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/6341 [in Russian language] 2. Dzhemilev E. R., Shammazov I. A., Sidorkin D. I. et al. (2022). Development of technology and devices for repair of trunk pipelines with cutting out their defective sections. Neftyanoe hozyaystvo, (10), pp. 78 – 82. [in Russian language] DOI: 10.24887/0028-2448-2022-10-78-82. EDN KCHEOH. 3. Yamilev M. Z., Pshenin V. V., Matveev D. S. et al. (2022). Use of compact inspection devices to monitor the technical condition of pipelines in protective casings. Neftyanoe hozyaystvo, (2), pp. 106 – 111. [in Russian language] DOI: 10.24887/0028-2448-2022-2-106-110. EDN WKUHPY. 4. Krizskiy V. N., Viktorov S. V., Luntovskaya Ya. A. (2022). Transient resistance modeling of trunk pipeline insulation based on magnetic induction modulus measurements. Matematicheskoe modelirovanie, Vol. 34 (9), pp. 107 – 122. [in Russian language] DOI: 10.20948/mm-2022-09-07. – EDN PWWRKI. 5. Pshenin V. V., Dzhemilev E. R., Rozanova L. R., Komarovskiy M. S. (2022). Results of the analysis of accident rates of gas distribution systems. Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov, 138(4), pp. 89 – 101. [in Russian language] DOI: 10.17122/ntj-oil-2022-4-89-101. EDN VUIACC. 6. Vasin S. A., Plahotnikova E. V. (2018). Methodology for calculating the torque value of electric actuator setting in the system of electric actuated shut-off valves with rectilinear movement of the shut-off valve. Zapiski Gornogo instituta, Vol. 232, pp. 407 – 412. Available at: https://doi.org/10.31897/pmi.2018.4.407 [in Russian language] 7. Dong V. H. (2013). Ball valves for gas pipelines. New technologies to the oil and gas region: materials of the All-Russian scientific-practical conference of students, postgraduates and young scientists, dedicated to the 50th anniversary of TII-TymGNGU, pp. 357 – 359. Tyumen': Tyumenskiy gosudarstvenniy neftegazoviy universitet. [in Russian language] EDN TCPWLZ. 8. Piksaykin R. V., Stepanenko O. A. (2012). Control of gas and liquid leakage in ball valves of main pipelines. Svarka i diagnostika, (3), pp. 51–52. [in Russian language] EDN OZJBFF. 9. Types and purpose of stop valves: electronic resource. Available at: https://pkfdetal.ru/info/11-vidy-i-naznachenie-zapo-rnoj-armatury (Accessed: 02.07.2022). [in Russian language] 10. Chemaa K., Kezrane M., Hassani S., et al. (2022). Austenite Stainless Steel Multilayers Coatings on Ball Valves for Tribological Behavior Improvement. Applied Physics A, Vol. 128 (7). Available at: https://doi.org/10.1007/s00339-022-05770-z [in Russian language] 11. Unified technical requirements for the supply of ball valves: guidelines. (2019). Methodological guidelines No. MU.10.36. Irkutsk: OOO «Irkutskaya neftyanaya kompaniya». [in Russian language] 12. Pipeline valves. Special ball valves. General specifications. PJSC Gazprom; Research Institute of Natural Gases and Gas Technologies - Gazprom VNIIGAZ, etc. (2018). Standard of the organization No. STO Gazprom 2-4.1-1108–2017. Saint-Petersburg: Gazprom ekspo. [in Russian language] 13. Singh D. D. N., Ghosh R. (2006). Electroless nickelphosphorus coatings to protect steel reinforcement bars from chloride induced corrosion. Surface and Coatings Technology, Vol. 201 (1–2), pp. 90 – 101. Available at: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.10.045 14. Gamburg Yu. D. (2020). Chemical nickel plating (obtaining nickel-phosphorus coatings by electrocatalytic reduction with hypophosphite). Moscow: RAN. [in Russian language] 15. Potapov A. I., Syas'ko V. A. (2009). Non-destructive methods and means of thickness control of coatings and products: a scientific, methodological, reference manual. Saint-Petersburg: Gumanistika. [in Russian language] 16. Syas'ko V. A. (2011). Methods and instruments for measuring the thickness of galvanic coatings. Issues of application and ensuring the reliability of measurement results. Gal'vanotekhnika i obrabotka poverhnosti, Vol. 19 (3), pp. 42 – 52. [in Russian language] 17. Kostin V. N., Smorodinskiy Ya. G. (2017). Multipurpose hardware and software systems of active electromagnetic control as a trend. Defektoskopiya, (7), pp. 23 – 34. [in Russian language] 18. Syas'ko V. A. (2016). Measuring the thickness of sprayed nickel coatings on large cast iron products. Zapiski Gornogo instituta, Vol. 221, pp. 712 – 716. Available at: https://doi.org/10.18454/pmi.2016.5.712 [in Russian language] 19. Syas'ko V. A., Golubev S. S., Smorodinskiy Ya. G. et al. (2018). Measurement of electromagnetic parameters of thickness measures of metal coatings. Defektoskopiya, (10), pp. 25 – 36. [in Russian language] DOI: 10.1134/S0130308218100044 20. Salmi M., Magrini A., Gigante G. E., Barra O. A. (1978). Coating Thickness Measurement by Means of the Radioisotope X-Ray Fluorescence Technique. Isotopenpraxis. Isotopes in Environmental and Health Studies, Vol. 14 (11), pp. 380 – 381. DOI: 10.1080/10256017808544250 21. Mashin N. I., Leont'eva A. A., Tumanova A. N., Ershov A. A. (2011). X-ray fluorescence method for determining the thickness of aluminum coating on steel. Zhurnal prikladnoy spektroskopii, Vol. 78 (3), pp. 454 – 459. [in Russian language] EDN NQXVER. 22. Syas'ko V. A., Vasil'ev A. Yu. (2021). Pulse magnetic thickness control of metal coatings. Defektoskopiya, (9), pp. 63 – 70. [in Russian language] DOI: 10.31857/S0130308221090074 23. Ignatova Yu. A., Eritenko A. N., Revenko A. G., Tsvetyanskiy A. L. (2011). X-ray Fluorescence Analysis of Solid State Films and Coatings. Analitika i kontrol', Vol. 15 (2), pp. 126 – 140. [in Russian language] EDN NUCXSN. 24. Kazantsev V. V., Medvedevskih S. V., Vasil'ev A. S. (2018). State primary reference units of surface density and mass fraction of elements in coatings GET 168-2015. Izmeritel'naya tekhnika, (9), pp. 17 – 19. [in Russian language] DOI: 10.32446/0368-1025it-2018-9-17-19. EDN YLFNUL. 25. Gogolinskiy K. V., Ivkin A. E., Alekhnovich V. V. et al. (2020). Evaluation of accuracy indicators for determining the thickness of coatings by ball abrasion method. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov, Vol. 86 (7), pp. 39 – 44. [in Russian language] DOI: doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-7-39-44 26. Gogolinskii K., Syasko V., Umanskii A. et al. (2019). Mechanical properties measurements with portable hardness testers: advantages, limitations prospects. Journal of Physics: Conference Series, Vol. 1384. 27. Gogolinskiy K. V., Syas'ko V. A. (2014). Metrological support for dynamic hardness measurement methods in the Russian Federation: existing problems and ways to solve them. V mire nerazrushayushchego kontrolya, 63(1), pp. 69 – 75. [in Russian language] EDN RYXGSV. 28. Useinov A., Gogolinskiy K. (2010). Mechanical properties of ultrafine carbon diamond-like coatings. Nanoindustriya, (5), pp. 54 – 57. [in Russian language] EDN OBQUFD. 29. Ovchinnikov E. V., Chekan N. M., Eysymont E. I. et al. (2019). High-temperature corrosion-resistant plasma-chemical coatings for tooling. Vestnik Grodnenskogo gosudarstvennogo universiteta imeni Yanki Kupaly, Seriya: 6. Tekhnika, Vol. 9, (1), pp. 6 – 17. [in Russian language] EDN PPTBRH. 30. Ashirova A. D., Gogolinskiy K. V., Nikazov A. A. (2020). Possibilities of application of portable hardness meters for nondestructive control of mechanical properties of coatings. XXII All-Russian Conference on Non-Destructive Testing and Technical Diagnostics proceedings, pp. 181 – 184. Moscow: Izdatel'skiy dom «Spektr». [in Russian language] 31. Syasko V., Solomenchuk P., Ivkin A., Vasilev A. (2021). Thickness Inspection of Magnetic Nickel Coatings on Ball Valve Mechanisms. BINDT NDT 2021 Webinar Week [2A5]. Thickness Inspection of Magnetic Nickel Coatings on Ball Valve Mechanisms (bindt.org). Telford.
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2023.04.pp.038-047
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2023.04.pp.038-047
and fill out the form
.
|