|
DOI: 10.14489/td.2024.03.pp.004-013
Могильнер Л. Ю., Крысько Н. В.
РАССЕЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН НА ДЕФЕКТАХ СВАРНЫХ ШВОВ И ОСНОВНОГО МАТЕРИАЛА. РАЗВИТИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ И ПРИКЛАДНЫХ РЕШЕНИЙ
(c. 4-13)
Аннотация. Для выявления дефектов металлоконструкций резервуаров вертикальных стальных при диагностировании, помимо ВИК, чаще всего применяют ультразвуковые методы: толщинометрию и дефектоскопию металла, дефектоскопию сварных швов. Современный уровень техники позволяет механизировать и/или автоматизировать применение этих методов, в том числе выполнять регистрацию выявленных дефектов в привязке к контролируемому изделию. Однако эти методы имеют ряд недостатков, осложняющих их применение. Например, для условий механизированного сканирования до сих пор не разработаны надежные методы выявления поперечных трещин при наличии валиков усиления. Также при ультразвуковом контроле значительно хуже плоскостных дефектов выявляются свищи коррозионного происхождения, в том числе сквозные, которые могут привести к локальным местным выходам продукта на внешнюю поверхность стенки резервуара. Между тем дефекты таких типов наиболее опасны среди тех, которые возникают при длительной эксплуатации резервуаров. Их выявление при диагностировании необходимо. Кроме того, точность оценки размеров дефектов других типов при механизированном и/или автоматизированном ультразвуковом контроле обычно ниже, чем при классическом ручном. На основании анализа литературных данных и собственных теоретических исследований предложены рекомендации, выполнение которых позволяет повысить выявляемость поперечных трещин в сварных швах при сохранении достаточно высокой выявляемости плоскостных дефектов, ориентированных вдоль оси швов как на линейных участках, так и в зонах перекрестий стыковых швов. Указано, что для обеспечения лучших условий для выявления вертикальных свищей целесообразно выполнять настройку параметров ультразвукового контроля по вертикальным сверлениям. При этом одновременно имеется возможность упростить требования к точности позиционирования преобразователей при механизированном сканировании.
Ключевые слова: периодическое диагностирование, сварной шов, ультразвуковой контроль, механизированное сканирование, поперечные и продольные трещины, настройка, вертикальное сверление, точность позиционирования.
Mogilner L. Yu., Krysko N. V.
ULTRASONIC WAVES SCATTERING ON WELD DEFECTS AND BASE MATERIAL. ANALYTICAL AND APPLIED SOLUTIONS DEVELOPMENT
(pp. 4-13)
Abstract. To detect defects in the metal structures of vertical steel tanks, in addition to visual inspection, ultrasonic methods are most often used for diagnosis: thickness gauging and flaw detection of metal, flaw detection of welds. The current level of technology makes it possible to mechanize and/or automate the use of these methods, including registration of identified defects in connection with the inspected product. However, these methods have a number of disadvantages that complicate their use. For example, for mechanized scanning conditions, reliable methods for detecting transverse cracks in the presence of reinforcement rollers have not yet been developed. Also, ultrasonic testing reveals, much worse than plane defects, fistulas of corrosion origin, including through ones, which can lead to local leaks of the product onto the outer surface of the tank wall. Meanwhile, defects of these types are the most dangerous among those that arise during longterm operation of tanks. Their identification during diagnosis is necessary. In addition, the accuracy of estimating the size of other types of defects with mechanized and/or automated ultrasonic testing is usually lower than with classical manual testing. Based on an analysis of literature data and our own theoretical studies, recommendations have been proposed, the implementation of which makes it possible to increase the detectability of transverse cracks in welds while maintaining a sufficiently high detectability of planar defects oriented along the axis of the welds both in linear sections and in the cross zones of butt welds. It is indicated that in order to provide better conditions for identifying vertical fistulas, it is advisable to adjust the parameters of ultrasonic testing for vertical drillings. At the same time, it is possible to simplify the requirements for the positioning accuracy of transducers during mechanized scanning.
Keywords: periodic diagnostics, weld seam, ultrasonic testing, mechanized scanning, transverse and longitudinal cracks, adjustment, vertical drilling, positioning accuracy.
Л. Ю. Могильнер (ООО «НИИ Транснефть», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Н. В. Крысько (ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», ФГАУ «НУЦ «Сварка и контроль» при МГТУ им. Н. Э. Баумана», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
L. Yu. Mogilner (Transneft R&D, LLC, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
N. V. Krysko (Bauman Moscow State Technical Univercity, Moscow, Russia, FSAI “Welding and Testing n.a. Bauman”, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. РД 08-95‒95. Положение о системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов // Промышленная безопасность на газоперерабатывающих производствах: сб. документов. Сер. 8, вып. 1. М.: ГУП «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002. 21 с.
2. Могильнер Л. Ю., Неганов Д. А., Скуридин Н. Н. Обследование металлоконструкций на площадочных объектах магистральных трубопроводов. М.: Техносфера, 2023. 440 с.
3. Алешин Н. П., Крысько Н. В., Щипаков Н. А., Могильнер Л. Ю. Оптимизация параметров механизированного ультразвукового контроля протяженных сварных швов // Наука и технологии трубопроводного транс-порта нефти и нефтепродуктов. 2020. Т. 10, № 6. С. 352 – 363.
4. Могильнер Л. Ю., Крысько Н. В. Развитие аналитических и прикладных решений задачи рассеяния ультразвуковых волн на дефектах сварных швов // Сб. тез. докл. на XXIII Всерос. науч.-техн. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике, Москва, ЦВК «Экспоцентр», 23 – 25 октября 2023 г. М., 2023. С. 10 ‒ 11.
5. Давыдова Д. Г. Дефекты технологических трубопроводов: типология, оценка влияния на эксплуатацию // Промбезопасность ‒ Приуралье. 2012. № 8. С. 24 ‒ 28.
6. Сафина И. С., Каузова П. А., Гущин Д. А. Оценка технического состояния резервуаров вертикальных стальных // ТехНадзор. 2016. № 3(112). С. 39 – 42.
7. Гурвич А. К., Ермолов И. Н. Ультразвуковой контроль сварных швов. Киев: Техника, 1972. 460 с.
8. Гинзел Э. TOFD. Дифракционно-временной метод ультразвуковой дефектоскопии. М.: ДПК Пресс, 2021. 312 с. [Ginzel E. Ultrasonic Time of Flight Diffraction. Waterloo, Ontario, Canada: Eclipse Scientific, 2013. 249 p.].
9. Алешин Н. П., Могильнер Л. Ю., Лисин Ю. В. и др. Особенности обнаружения трещин при ультразвуковом контроле сварных соединений стенки резервуара вертикального стального // Нефтяное хозяйство. 2022. № 1. С. 86 – 91.
10. Колдер А. Полноматричный захват и метод полной фокусировки: следующий этап развития ультразвукового контроля // В мире неразрушающего контроля. 2019. Т. 22, № 4. С. 33 – 37.
11. Самокрутов А. А., Шевалдыкин В. Г., Смо-родинский Я. Г. Термины ультразвукового контроля с антенными решетками и что они означают // Дефекто-скопия. 2018. № 9. С. 31 – 40.
12. Могильнер Л. Ю. Применение цилиндрического отражателя для настройки чувствительности ультразвукового контроля // Дефектоскопия. 2018. № 7. С. 27 ‒ 36.
13. Кретов Е. Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении. СПб.: Свен, 2014. 312 с.
14. ГОСТ ISO 10863‒2022. Неразрушающий контроль сварных соединений. Ультразвуковой контроль. Применение дифракционно-временного метода (TOFD). М. Рос. ин-т стандартизации, 2022. 32 с.
15. Колесников О. И., Гейт А. В., Голосов П. С. Границы применимости дифракционно-временного метода контроля на объектах трубопроводного транспорта // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2022. Т. 12, № 6. С. 560 ‒ 568.
16. Могильнер Л. Ю., Крысько Н. В., Идрисов М. Т., Кусый А. Г. Опыт применения ультразвуковой технологии TOFD при диагностировании РВС // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т. 13, № 5. С. 411 – 421.
17. Алешин Н. П., Могильнер Л. Ю. Рассеяние упругой волны на плоской трещине: применение для дефектоскопии // Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки. 2023. Т. 509, № 1. С. 67 ‒ 75.
1. Regulations on the system of technical diagnostics of welded vertical cylindrical tanks for oil and petroleum products. (2002). Industrial safety at gas processing plants: collection of documents, series 8, (1). Guidance document No. 08-95‒95. Moscow: GUP «NTTs po bezopasnosti v promyshlennosti Gosgortekhnadzora Rossii». [in Russian language]
2. Mogilner L. Yu., Neganov D. A., Skuridin N. N. (2023). Inspection of metal structures at on-site facilities of main pipelines. Moscow: Tekhnosfera. [in Russian language]
3. Aleshin N. P., Krys'ko N. V., Shchipakov N. A., Mogil'ner L. Yu. (2020). Optimization of parameters of mechanized ultrasonic testing of extended welds. Nauka i tekhnologii truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov, 10(6), 352 – 363. [in Russian language]
4. Mogilner L. Yu., Krys'ko N. V. (2023). Development of analytical and applied solutions to the problem of scattering of ultrasonic waves on defects in welds. Collection of abstracts of reports at the XXIII All-Russian Scientific and Technical Conference on Non-Destructive Testing and Technical Diagnostics, 10 – 11. Moscow: TsVK «Ekspotsentr». [in Russian language]
5. Davydova D. G. (2012). Defects in process pipelines: typology, assessment of impact on operation. Prombezopasnost' ‒ Priural'e, (8), 24 ‒ 28. [in Russian lan-guage]
6. Safina I. S., Kauzova P. A., Gushchin D. A. (2016). Assessment of the technical condition of vertical steel tanks. TekhNadzor, 112(3), 39 – 42. [in Russian lan-guage]
7. Gurvich A. K., Ermolov I. N. (1972). Ultrasonic inspection of welds. Kiev: Tekhnika. [in Russian language]
8. Ginzel E. (2013). TOFD. Diffraction-time method of ultrasonic flaw detection. Moscow: DPK Press. [in Rus-sian language]
9. Aleshin N. P., Mogilner L. Yu., Lisin Yu. V. et al. (2022). Features of crack detection during ultrasonic testing of welded joints of the wall of a vertical steel tank. Neftyanoe hozyaystvo, (1), 86 – 91. [in Russian language]
10. Kolder A. (2019). Full-array capture and full-focusing method: the next stage in the development of ultra-sonic inspection. V mire nerazrushayushchego kontrolya, 22(4), 33 – 37. [in Russian language]
11. Samokrutov A. A., Shevaldykin V. G., Smorodinskiy Ya. G. (2018). Ultrasonic testing terms with antenna arrays and what they mean. Defektoskopiya, (9), 31 – 40. [in Russian language]
12. Mogilner L. Yu. (2018). Using a cylindrical reflector to adjust the sensitivity of ultrasonic testing. Defektoskopiya, (7), 27 ‒ 36. [in Russian language]
13. Kretov E. F. (2014). Ultrasonic flaw detection in power engineering. Saint Petersburg: Sven. [in Russian language]
14. Non-destructive testing of welded joints. Ultrasonic testing. Application of time-of-flight diffraction (TOFD) method. International Standard No. GOST ISO 10863‒2022. [in Russian language]
15. Kolesnikov O. I., Geyt A. V., Golosov P. S. (2022). Limits of applicability of the diffraction-time method of control at pipeline transport facilities. Nauka i tekhnologii truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov, 12(6), 560 ‒ 568. [in Russian language]
16. Mogilner L. Yu., Krys'ko N. V., Idrisov M. T., Kusiy A. G. (2023). Experience in using TOFD ultrasound technology in diagnosing RVS. Nauka i tekhnologii trubo-provodnogo trans-porta nefti i nefteproduktov, 13(5), 411 – 421. [in Russian language]
17. Aleshin N. P., Mogilner L. Yu. (2023). Scattering of an elastic wave on a plane crack: application to flaw detection. Doklady Rossiyskoy akademii nauk. Fizika, tekhnicheskie nauki, 509(1), 67 ‒ 75. [in Russian language].
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.2024.03.pp.004-013
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.2024.03.pp.004-013
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»