Оценка возможности изменения периодичности контроля остаточных толщин элементов ворот и затворов судоходных шлюзов

Темой исследования является один из основных методов контроля технического состояния ворот и затворов судоходных шлюзов, такой как определение величины коррозионного износа их элементов с помощью ультразвуковой толщинометрии. Данная диагностическая операция выполняется не реже одного раза в пять лет. В соответствии с методикой для проведения контроля требуется удаление защитного покрытия на участке измерений. При этом возможность полноценного восстановления покрытия отсутствует. Указанная периодичность измерений принята исходя из особенностей технического обслуживания шлюзов и стойкости защитных покрытий, срок службы которых не превышал 5 лет. Отмечается, что в последнее время участились случаи проведения измерений при удовлетворительном техническом состоянии защитного покрытия на элементах обследуемых конструкций. Данное обстоятельство свидетельствует об увеличении срока службы защитных покрытий и, следовательно, возможности пересмотра установленной периодичности измерений остаточной толщины элементов ворот и затворов. В связи с этим целью исследования является оценка возможности изменения сроков проведения ультразвуковой толщинометрии при первичных и периодических измерениях остаточных толщин элементов ворот и затворов с учетом состояния защитного покрытия. Для решения поставленной цели выполнен сбор и анализ номенклатуры защитных составов, применяемых при противокоррозионной защите основных и аварийно-ремонтных ворот шлюзов, сроках их службы, а также допустимых отклонений по толщине для поставляемого металлопроката. Установлено, что чаще всего в качестве грунтовочного и покрывного слоев используются защитные составы на эпоксидной основе. При этом толщина наносимых покрытий увеличилась в 2–3 раза и составляет в среднем 200–350 мкм. Повреждаемость покрытий в период от 5 до 10 лет эксплуатации в среднем составляет ~ 6 % от общей площади поверхности. В ходе исследования также установлено, что допустимые минусовые предельные значения отклонений толщины поставляемого проката могут составлять 0,8–4,2 мм в зависимости от толщины листа и точности его изготовления. Наличие подобных отклонений особенно негативно сказывается на ресурсе малых толщин. Дополнительно определено максимальное среднее значение скорости коррозии элементов металлоконструкций, находящихся в эксплуатации. Совокупность полученных сведений позволила разработать рекомендации по изменению сроков измерения остаточных толщин, обеспечивающих безопасную эксплуатацию рассматриваемых элементов механического оборудования. 

1. Коррозия. Справочник / Под ред. Л. Л. Шраера / Пер. В. С. Синявского. — М.: Металлургия, 1981. — 632 с.

2. Вернигорова В. Н. Коррозия строительных материалов: монография / В. Н. Вернигорова [и др.]. — М.: Издательство «Палеотип», 2007. — 176 с.

3. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: справ. в 2 т. / Под ред. А. А. Герасименко. — М: Машиностроение, 1987. — Т. 2. — 784 с.

4. Калиновская В. А. Коррозия металлов. Методы по защите металлов от корродирования / В. А. Калиновская, Д. Д. Огурцова // Наука. Техника. Технологии (Политехнический Вестник). — 2022. — № 1. — С. 124–128.

5. Zhang Z. Life evaluation of organic coatings on hydraulic metal structures / Z. Zhang, J. Wu, X. Zhao, Y. Zhang, Y. Wu, T. Su, H. Deng // Progress in Organic Coatings. — 2020 — Vol. 148. — Pp. 105848. DOI: 10.1016/ j.porgcoat.2020.105848.

6. Кузьмицкий М. Л. Коррозионный износ металлоконструкций ворот и затворов судоходных гидротехнических сооружений и оценка их остаточного ресурса / М. Л. Кузьмицкий, Н. М. Ксенофонтов // Гидротехническое строительство. — 2016. — № 2. — С. 42–45.

7. Дымкин Г. Я. Еще раз о влиянии шероховатости поверхности изделия на результаты УЗК прямыми ПЭП / Г. Я. Дымкин, В. П. Лохов // В мире неразрушающего контроля. — 2007. — № 1 (35). — С. 25–26.

8. Кузьмин Д. А. Влияние отложений на характер коррозийных процессов и ультразвуковой контроль толщин стенок трубопроводов / Д. А. Кузьмин, В. И. Бараненко // Тяжелое машиностроение. — 2020. — № 4. — С. 20–24.

9. Кузьмицкий М. Л. О достоверности результатов измерений ультразвуковым методом остаточной толщины металла элементов ворот и затворов судоходных шлюзов, находящихся в эксплуатации / М. Л. Кузьмицкий, Н. М. Ксенофонтов // В мире неразрушающего контроля. — 2020. — Т. 23. — № 1. — С. 40–44. DOI: 10.12737/1609-3178-2020-38-42.

10. Булатов А. С. Современные ультразвуковые методы измерения остаточной толщины стенок металлических изделий под защитными покрытиями / А. С. Булатов, В. А. Сясько // В мире неразрушающего контроля. — 2016. — Т. 19. — № 3. — С. 4–8.

11. Gan F. Ultrasonic thickness measurement technique with self-calibration function / F. Gan, L. Min, X. Tao, J. Liao // Insight — Non-Destructive Testing and Condition Monitoring. — 2018. — Vol. 60. — Is. 11. — Pp. 619–625. DOI: 10.1784/insi.2018.60.11.619.

12. Ксенофонтов Н. М. Проведение экспертной оценки технического состояния основных ворот нижней головы Верхне-Свирского шлюза: тех. отчет / Н. М. Ксенофонтов. — СПб: ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова», 2022. — 126 с.

13. Ксенофонтов Н. М. Проведение экспертной оценки технического состояния верховых ремонтных затворов наполнения и опорожнения водопроводных галерей Нижне-Свирского шлюза по МУ 050.025–2001: тех. отчет / Н. М. Ксенофонтов. — СПб: ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова», 2020. — 87 с.

14. Ксенофонтов Н. М. Инструментальное обследование и выполнение поверочных расчетов фактической несущей способности металлоконструкций аварийно-ремонтного затвора, и выполнение поверочных расчетов фактической несущей способности обоих основных затворов на входном оголовке холостого водосброса шлюза № 23 Самарского РГСиС — по результатам инструментального обследования металлоконструкций обоих основных затворов выполненных Заказчиком: тех. отчет / Н. М. Ксенофонтов. — СПб: ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова», 2020. — 86 с.

15. Садовский Г. Л. Ремонт судоходных гидротехнических сооружений / Г. Л. Садовский. — М.: Транспорт, 1973. — 200 с.

16. Ярустовский А. А. Эксплуатация и ремонт затворов и механизмов / А. А. Ярустовский // Эксплуатация гидротехнических сооружений: сб. тр. первой конференции по эксплуатации судоходных гидротехнических сооружений. — М: Речной транспорт, 1955. — С. 83–110.

17. Huntley R. A corrosion control plan for Saint Lawrence Seaway navigation locks / R. Huntley, D. Boich // Journal of protective coatings & linings. — 2019. — Vol. 36. — Is. 11. — Pp. 28–32.

18. Бод К. Ю. Проведение исследований и расчетный анализ фактической несущей способности металлоконструкции основных двустворчатых ворот нижней головы шлюза № 1 средних голов шлюзов №№ 1, 3, 13, 16, аварийно-ремонтных ворот шлюза № 14, затворов водоспуска № 141 Хижозерского гидроузла ФБУ «Администрация «Беломорканал» (Этап II): отчет о НИР / К. Ю. Бод. — Волгоград: АО «НИИЭС» Волгоградский филиал, 2018. — 189 с.

19. Бод К. Ю. Обследование металлоконструкций основных двустворчатых ворот верхних голов судоходных гидротехнических сооружений: тех. отчет / К. Ю. Бод. — Волгоград: АО «НИИЭС» Волгоградский филиал, 2019. — 521 с.

20. Бод К. Ю. Проведение обследования рабочих двустворчатых ворот нижней и верхней голов шлюза № 30 Волгоградского гидроузла ФБУ «Администрация «Волго-Дон» с выдачей заключения о техническом состоянии и расчетом ресурса дальнейшей эксплуатации: тех. отчет / К. Ю. Бод. — Волгоград: АО «НИИЭС» Волгоградский филиал, 2016. — 160 с.

21. Маркович Р. А. Коррозия морских гидротехнических сооружений / Р. А. Маркович, А. В. Колгушкин // Гидротехника. — 2009. — № 2. — С. 72–75.

22. Кученев В. О. Сводная оценка коррозионной стойкости отдельных марок стали нефтегазопроводных труб для РУП «Производственное объединение «Беларусьнефть» / В. О. Кученев, А. Г. Ракутько, А. С. Асадчев // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П. О. Сухого. — 2020. — № 1 (80). — С. 94–101.

23. Коломийцев Е. В. Коррозионная стойкость сварных соединений судокорпусных материалов / Е. В. Коломийцев // Автоматическая сварка. — 2013. — № 4 (720). — С. 59–64.

24. Латыпова Д. Р. Исследование коррозии контактной пары сталей 09Г2С/12Х18Н10Т в технологических средах колонного оборудования / Д. Р. Латыпова [и др.] // Нефтегазовое дело. — 2020. — Т. 18. — № 6. — С. 122–129. DOI: 10.17122/ngdelo 2020–6–122–129.

25. Коррозия и защита химической аппаратуры. Справочное руководство / коллектив авторов под ред. А. М. Сухотина. — М.: Химия, 1970. — Т. 3: Коррозия под действием теплоносителей и хладогентов. — 308 с.