Информационно-измерительная система для определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат наук Пастухов, Юрий Викторович
- Специальность ВАК РФ05.11.16
- Количество страниц 101
Оглавление диссертации кандидат наук Пастухов, Юрий Викторович
Оглавление
Введение
Глава 1. Современное состояние методов и средств измерения коррозии
1.1. Основные механические методы контроля коррозии
1.2. Электрохимические методы определения коррозии
1.3. Электрические методы регистрации коррозии
1.4. Электромагнитные методы
1.5. Ультразвуковые методы контроля коррозии
1.6. Ядерно-физические методы
1.6.1. Убывание интенсивности ионизирующего излучения образца в процессе коррозии
1.6.2. Возрастание удельной активности радиоактивных продуктов коррозии в среде
1.6.3. Накопление радиоактивного изотопа коррозионного агента из среды на поверхности образца
1.6.4. Ослабление и рассеяние образцом (изделием) проникающего гамма - излучения
1.6.5. Эффект Мёссбауэра
1.7. Прочие методы определения коррозии
Выводы и заключения по главе 1
Глава 2. Разработка схемы преобразования значений измеряемого параметра-значений массы образца-свидетеля (датчика коррозии-первичного измерительного преобразователя) через радионуклидную метку в значения выходной величины
2.1. Технология определения коррозии в промышленных условиях с применением образцов-свидетелей, содержащих радионуклидную метку
2.2. Последовательность преобразований значений измеряемого параметра в значения выходной величины
Выводы и заключение по главе 2
Глава 3. Исследование механизма и разработка алгоритма преобразования значений измеряемого параметра в значения выходной величины, проведение метрологических исследований измерительной системы
3.1. Преобразования массы
3.2. Ядерные преобразования
3.3. Разработка технического решения по введению в материал образца-свидетеля долгоживущего радионуклида 267°Со
3.4. Радиационные преобразования
3.5. Преобразование значений измеряемого параметра (в электронной части информационно-измерительной системы) через последовательность сцинтилляций в значения интенсивности выходной
величины 7(0
Выводы и заключение по главе 3
Глава 4. Разработка структурно-блочной схемы информационно-измерительной системы определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-
физических методов
Выводы и заключение по главе 4
Глава 5. Проведение экспериментов по определению коррозии в промышленных условиях с применением ядерно-физических методов
58
5.1. Получение и исследование образцов-свидетелей для контроля промышленной коррозии
5.2. Методы проведения промышленных исследований
5.3. Реализация контроля промышленной коррозии с применением ядерно-физических методов
5.3.1 Определение скорости коррозии в технологических установках первичной переработки нефти АВТ
5.3.2 Анализ проведённых экспериментов по определению коррозии и полученных результатов на установках первичной переработки нефти
АВТ
Выводы и заключения по главе 5
Основные выводы и заключения по работе
Список литературы
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», 05.11.16 шифр ВАК
Информационно-измерительная система непрерывного контроля уровня топлива в емкостях2014 год, кандидат наук Мастепаненко, Максим Алексеевич
Цифровые методы и алгоритмы повышения точности вторичных преобразователей параметрических датчиков давления2015 год, кандидат наук Коновалов Роман Станиславович
Структурные методы повышения точности измерительных цепей емкостных и индуктивных датчиков2009 год, доктор технических наук Арбузов, Виктор Петрович
Анализ и синтез измерительных преобразователей с частотным выходным сигналом для информационно-измерительных и управляющих систем2010 год, доктор технических наук Громков, Николай Валентинович
Алгоритмы обработки информации при определении коэффициентов полиномиальных моделей измерительных преобразователей давления для АСУ ТП2011 год, кандидат технических наук Попов, Андрей Евгеньевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Информационно-измерительная система для определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов»
ВВЕДЕНИЕ
Коррозия металлов [1-3] - разрушение металлов вследствие химического [14], электрохимического [1-4] или биохимического [5] взаимодействия их с окружающей средой. Коррозия протекает самопроизвольно согласно законам кинетики возможных термодинамических реакций и приводит к понижению свободной энергии металла, в результате чего образуются более устойчивые в термодинамическом отношении соединения [5].
Коррозия [2] - растворение горных пород на поверхности Земли под влиянием химического воздействия воды (например, явление карста); разъедание, частичное растворение и оплавление магмой ранее выделившихся минералов или захваченных обломков пород.
Коррозия бетона и железобетона [3] - разрушение бетона и железобетона под действием агрессивной внешней среды.
Коррозия приводит к снижению механической прочности оборудования, вызывает прямые потери металла, в результате нарушается герметичность технологических аппаратов [1]. Ущерб, причиняемый коррозией, настолько велик, что превышает во многих странах ассигнования на развитие крупнейших отраслей промышленности. Полагают, что около 10 % массы ежегодного производства чёрных металлов расходуется на возмещение потерь металлов от коррозии [5].
Мерой коррозионной стойкости служит скорость коррозии металла в данной среде и в данных условиях. Процесс коррозии многофакторный, панацеи от всех видов коррозии нет ни у одного металла и сплава. Нет ни одного металла, который обладал бы абсолютной коррозионной стойкостью. Можно говорить лишь о стойкости при данных условиях окружающей среды. Даже, благородные металлы, в том числе платина, не обладают достаточной коррозионной стойкостью [8]. Снижение коррозионных потерь затруднено без учёта множества факторов коррозионного процесса. В области коррозии металлов тесно переплетаются вопросы теории и практики. Разнообразие условий, в которых протекают
коррозионные процессы, позволяет сделать вывод [7] о нецелесообразности срздания единых, универсальных для всех случаев методов испытаний. Необходимо разрабатывать систему методов исследования и испытаний, позволяющую получать многостороннюю и объективную информацию о коррозии, достаточную для применения имеющихся знаний в области предотвращения коррозии, разработки и реализации адекватных решений по снижению коррозионных потерь.
Слово коррозия произошло от позднелатинского «corrosio» («corrosio»-разъедание, от латинского corrode - грызу [3]), что в геологии обозначает такие химические изменения горных пород под влиянием воздуха и воды, которые приводят к образованию трещин, котловин, пещер, к выветриванию - эрозии.
Человек познакомился с таким явлением как коррозия с незапамятных времён, вероятно тогда, когда научился выплавлять из руды железо. Чтобы уберечь металл от порчи люди давно стали покрывать его красками и лаками.
Вопросы противокоррозионной защиты в той или иной степени важны почти для всех отраслей народного хозяйства. Особенное значение имеет борьба с коррозией металлов в химическом аппаратостроении, судостроении, добыче и переработке нефти, коммунальном хозяйстве, авиации, горном деле [4-6].
Применение в промышленности высоких температур и давлений, больших скоростей, весьма агрессивных реагентов часто создаёт для материалов крайне тяжёлые условия эксплуатации. Если со 2-ой половины XIX в. особое значение приобрело учение о механической прочности материалов и конструкций, то в XX в. не меньшее значение получили проблемы коррозионной стойкости машин, аппаратов и сооружений [1].
Учение о коррозии и защите металлов является отраслью прикладной физической химии. Его основы заложены М. В. Ломоносовым [1], который в середине XVIII в. изучал действие кислот на металлы, ясно различая обычное растворение солей в воде от явлений коррозии металлов, открыл пассивное состояние металлов и первый исследовал сущность явлений при окислении металлов. Большое значение для развития теории коррозии металлов имели
работы английского учёного М. Фарадея, установившего в 1833-1834 г. г. основные законы электролиза и предложившего для объяснения пассивности металлов гипотезу тонкой, невидимой защитной плёнки на их поверхности. В 1830 г. швейцарский физико-химик О. де ла Рив на основании опытов по растворению в кислоте чистого и загрязнённого металлическими примесями цинка предложил гипотезу о микрогальванических элементах, согласно которой коррозия металлов идёт за счёт возникновения на поверхности металла в кислоте микроскопических гальванических пар, причём сам металл играет роль анода, а частички примесей - роль катодов гальванических пар. В 70-х гг. XIX в. русский физик Н. П. Слугинов на основе собственных экспериментальных работ и теоретических исследований высказал оригинальные взгляды о природе микрогальванических элементов на поверхности разъедаемого материала. В начале XX в. русский химик В. А. Кистяковский развил теорию защитной окисной плёнки как важного фактора, тормозящего коррозионный процесс.
Начиная с 20-х гг. 20 в. советский химик Н. А. Изгарышев выполнил ряд экспериментальных исследований по коррозии металлов и защитным покрытиям и обобщил сведения по коррозии и пассивности металлов.
Глубокому пониманию процессов коррозии металлов способствовали также работы советского химика Л. В. Писаржевского по электронной теории диссоциации и возникновению тока. Большие экспериментальные исследования по коррозии и защите металлов были проведены Ю. Эвансом в Англии. В непосредственной связи с огромным развитием металлургии, химической промышленности, машиностроения, судостроения в годы первых пятилеток учение о коррозии металлов получило в СССР мощный толчок - были созданы специальные лаборатории в институтах и на заводах, а также кафедры в высших учебных заведениях. Коррозия стала признанной академической дисциплиной. В развитии науки о коррозии и защите металлов большая заслуга принадлежит советскому химику Г. В. Акимову (1901-1953), которым созданы основные направления в современном учении о коррозии металлов, решены
многие практически важные задачи защиты металлов и создана школа советских исследователей-коррозионистов.
В технике применяются следующие основные способы борьбы с коррозией металлов: изменение состава технического металла; защитные покрытия; изменение состава среды; электрохимические методы; конструктивные меры.
Актуальность
Коррозия металлов - сложный физико-химический процесс, развивающийся на границе раздела двух фаз: металл - коррозионная среда. Нередко коррозионный процесс связан с несколькими механизмами, вызывающими коррозию: электрохимическая, химическая и фреттинг - коррозия [5]. Сложность процесса коррозии дополнительно усугубляется большим разнообразием условий коррозионной среды и факторами, вызванными конструктивными и эксплуатационными особенностями промышленного оборудования.
Учитывая выше сказанное, очевидным становится то, что определение параметров процесса промышленной коррозии необходимо проводить прямым методом (например, гравиметрическим), не зависящим от влияющих факторов и механизма протекания коррозии.
Способы и устройства, позволяющие бесконтактную передачу информации от объекта измерения к приёмнику (детектору), без внедрения его в технологическую среду, показали достаточную надёжность при проведении измерений в промышленных условиях. Ядерно-физические методы позволят совместить прямые измерения коррозии и бесконтактную передачу информацию об измеряемой величине.
В результате коррозионного воздействия среды на конструкционные материалы отдельного аппарата или технологической установки, в условиях отсутствия оперативной и достоверной информации о происходящем коррозионном процессе, его количественной стороне и отсутствии адекватной защиты от коррозии, происходит неконтролируемый рост коррозионных потерь выше допустимых значений. Процесс коррозии начинается с незначительных коррозионных
поражений, с течением времени увеличиваются коррозионные потери и их скорость, на смену которым приходят значимые коррозионные разрушения, далее процесс приобретает лавинный характер и приводит к авариям и к человеческим жертвам.
Положительные результаты по уменьшению коррозии технологического оборудования могут быть обеспечены расширением применения методов коррозионного контроля.
Защита от коррозионных разрушений - одна из крупных актуальных проблем, значение которой трудно переоценить как в технико-экономическом, экологическом, так и в социальном плане.
Представленная работа является результатом многолетних исследований по недостаточно проработанной и важной с научной и прикладной точек зрения проблеме. Эту проблему можно охарактеризовать, как оценка коррозионных потерь, условий и возможностей их снижения. Коррозионные потери особенно значимы в процессе эксплуатации гидротехнических сооружений, объектов химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Определение параметров процесса промышленной коррозии усугубляется многообразием условий и механизма её протекания. Оперативное решение задач по сохранению ресурса оборудования, защите от разрушения промышленных объектов и уменьшения экологической нагрузки на среду обитания человека требует представительную и достоверную информации о коррозионном процессе в реальном масштабе времени. Развитие и расширение научных знаний по проблеме измерения коррозии в промышленности имеет важное значение: для создания теоретической базы, построения различных измерительных преобразователей и создания вариантов информационно-измерительных систем на их основе.
Исходя из изложенного диссертационное исследование является актуальным.
Степень разработанности темы
Разработаны механические методы измерения коррозии, не зависящие от влияющих факторов и механизма её протекания. Эти методы позволяют проводить
прямые измерения коррозионных потерь, но они не оперативны (не обнаруживают наличие процесса коррозии). Другие известные методы обладают быстродействием (электрохимические методы), но не отображают реальный коррозионный процесс. Их зависимость от других факторов не позволяет получать в промышленных условиях достоверную информацию о коррозии. Датчики коррозии не представительны, корреляция между коррозией материала оборудования и коррозией датчика (измерителя коррозии) не всегда корректна.
Известные решения с применением радионуклидов (обеспечена представительность образцами-свидетелями из материала оборудования) из-за несовершенства изготовления датчиков (высокая погрешность преобразования значений измеряемого параметра, снижение чувствительности во времени, недостаточный ресурс и др.) также не нашли широкого применения в промышленности. Низкая точность измерений и недостаточная чувствительность обусловлены неравномерностью распределения, введённого радионуклида, (несовершенство способа введения) в образце-свидетеле, или его малым периодом полураспада.
Известными авторами работ по определению коррозии (Константинов И. О., Малухин В. В., Дембровский М. А., Торопчинов А. Н., Тихонов Г. М., Schaschl Е, Litter R. L.) не ставилась задача исследовать механизм преобразования измеряемого параметра в выходную величину, не выявлялись влияющие параметры. Кроме повышения точности и чувствительности, в целях развития синтезированного метода и распространение его на другие виды коррозии, необходимы способы и устройства, расширяющие его возможности.
Цель и задачи исследования
Целью исследования является разработка технологии, способов и устройств определения параметров процесса промышленной коррозии с заданными метрологическими характеристиками, и ресурсом первичного измерительного
преобразователя, определяемым коррозионной «историей» и соизмеримым с ожидаемым пробегом химико-технологической системы.
Поставленная цель достигается путём решения следующих задач:
1. Анализ методов и средств определения коррозии и выбор наиболее приемлемых решений1.
2. Разработка схемы преобразования значений измеряемого параметра -значений массы образца-свидетеля (датчика коррозии - первичного измерительного преобразователя) через радионуклидную метку в значения выходной величины;
3. Исследование механизма и разработка алгоритма преобразования значений измеряемого параметра в значения выходной величины, проведение метрологических исследований измерительной системы;
4. Разработка технического решения по введению в материал образца-свидетеля
60 Гп
долгоживущего радионуклида 2?;
5. Разработка технических решений для уменьшения погрешностей результатов преобразования значений измеряемого параметра: от изменений элементов измерительной системы, флуктуаций параметров коррозионной среды и геометрического фактора;
6. Разработка структурно-блочной схемы информационно-измерительной системы определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов;
7. Изготовление образцов-свидетелей (первичных измерительных
преобразователей) с радионуклидом 2°Со и проведение экспериментальной проверки определения коррозии в промышленных условиях.
Научная новизна работы
1. Синтезирована схема и алгоритм преобразования значений измеряемого
'Автор выражает глубокую благодарность доктору технических наук, профессору Сидельниковой О. П. за творческое руководство (в радиационной части работы) и всестороннюю поддержку в процессе сбора материалов, написании диссертации и подготовки её к защите.
параметра-значений массы образца-свидетеля (датчика коррозии — первичного измерительного преобразователя) через радионуклидную метку в значения выходной величины;
2. Исследован механизм преобразования значений измеряемой величины (в радиационной части измерительной системы) и выявлены влияющие параметры: период полураспада радионуклида, толщина образца-свидетеля и стенки оборудования, плотность коррозионной среды и толщина её слоя, геометрический фактор (расстояние от образца-свидетеля до детектора) отрицательно влияющие на метрологические характеристики (точность, чувствительность и ресурс) первичного измерительного преобразователя и измерительной системы;
3. Разработано оригинальное техническое решение-получение радионуклида г?Со в материале образца-свидетеля из изотопа к ре , входящего в естественную смесь изотопов железа, составляющих основу материала образцов-свидетелей;
4. Разработано техническое решение, снижающее влияние, на результаты преобразования значений измеряемого параметра, от уменьшения толщины образца-свидетеля, стенки оборудования и от флуктуации плотности коррозионной среды, и толщины её слоя;
5. Разработано техническое решение, снижающее влияние на результаты преобразования значений измеряемого параметра, от флуктуации геометрического фактора (расстояние от образца-свидетеля до детектора);
6. В результатах экспериментов определения коррозии в промышленных условиях по образцам-свидетелям с радионуклидной меткой:
• выявлены «залповые» скорости коррозии в технологических установках первичной переработки нефти;
• сформулировано новое понятие «Спектр значений скоростей коррозии» и предложен подход к его анализу и обработке.
Теоретическая и практическая значимость работы
Выявлена «тонкая структура» (радиационной части измерительной систе-
мы) механизма преобразования значений измеряемого параметра-значений массы образца-свидетеля через радионуклидную метку в значения выходной величины-интенсивность электрических импульсов. Полученные знания позволили разработать подробную схему преобразования значений измеряемого параметра, сформировать алгоритм и структуру информационно-измерительной системы, выявить и исследовать влияющие параметры.
Разработан способ получения образцов-свидетелей (измерительных
преобразователей) с радионуклидом ™Со , генетически связанным с равномерно распределённым (естественным образом в материале образца-свидетеля) ™, входящем в естественную смесь изотопов железа, составляющих основу материала образцов-свидетелей.
Предложено решение (выбор диапазона амплитудного спектра) для уменьшения погрешности (от флуктуации параметров коррозионной среды) результатов преобразования значений измеряемого параметра в значения выходной величины.
Найдено решение по выбору оптимальной геометрии измерения для минимизации суммарной погрешности от флуктуации геометрического фактора (расстояние от образца-свидетеля до детектора) и статистического разброса числа зарегистрированных импульсов.
Изготовлены образцы-свидетели с радионуклидом кСо (полученным из
38 го \
изотопа 26 ге ), проведена экспериментальная проверка определения коррозии на установке первичной переработки нефти АВТ-4, снижена скорость коррозии более чем в 40 раз. Непрерывный контроль позволил в течение 900 суток поддерживать значение скорости коррозии в технологической установке на уровне 0,06 мм в год. В процессе проведения экспериментов в промышленности выявлены и измерены «залповые» значения скоростей коррозии, сформулировано понятие «Спектр значений скоростей коррозии» и предложен подход к его анализу и обработке. Методология и методы исследования
1. Для разработки и развития схемы преобразования значений измеряемого
параметра в значения выходной величины - значений массы образца-свидетеля (датчика коррозии) через радионуклидную метку в значения интенсивности электрических импульсов применялись методы структурного и системного анализа.
2. Для разработки технических решений применялись методы: идеализации, АРИЗ, ТРИЗ, формализации, экспериментальные и метод моделирования.
3. Для линейной аппроксимации выбранных участков (экспериментальных точек) и оценки параметров зависимости значений выходной величины от времени, и получения значений скоростей коррозии применяли метод наименьших квадратов.
На защиту выносятся следующие положения
1. Схема, механизм и алгоритм преобразования значений измеряемого параметра - значений массы образца-свидетеля (датчика коррозии - первичного измерительного преобразователя) через радионуклидную метку в значения выходной величины;
2. Получение в материале образца-свидетеля (первичном измерительном
преобразователе) долгоживущего радионуклида ™Со из изотопа ;
3. Выбор измеряемого диапазона энергетического (амплитудного) спектра гамма-квантов для уменьшения погрешности, результатов преобразования значений измеряемого параметра, от уменьшения толщины образца-свидетеля, стенки оборудования и флуктуации плотности и толщины слоя коррозионной среды;
4. Решение по выбору оптимальной геометрии измерения для минимизации суммарной погрешности результатов преобразования значений измеряемого параметра от флуктуации геометрического фактора и статистического разброса числа зарегистрированных импульсов выходной величины;
5. Структурно-блочная схема информационно-измерительной системы определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов;
6. Результаты коррозионных испытаний в промышленных условиях (продолжительностью более 3-х лет):
• выявлены и измерены «залповые» значения скоростей коррозии;
• сформулировано понятие «Спектр значений скоростей коррозии» и предложен подход к его анализу и обработке.
Соответствие паспорту специальности
Указанная область исследования соответствует паспорту специальности 05.11.16 «Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении)», по п. 6 - «Исследование возможностей и путей совершенствования, существующих и создания новых элементов, частей, образцов информационно-измерительных и управляющих систем, улучшение их технических, эксплуатационных, экономических и эргономических характеристик, разработка новых принципов построения и технических решений».
Степень достоверности и апробация результатов
Достоверность результатов определяется сравнением получаемых данных с результатами измерений, полученных гравиметрическим методом измерения коррозии (многократно ранее апробированным) и с результатами, полученными другими авторами. Сопоставлением результатов экспериментов с результатами, полученными расчётным путём. Исследованные механизмы преобразования значений измеряемого параметра в значения выходной величины и механизмы возникновения погрешностей не противоречат физике рассматриваемых процессов. По разработанному техническому решению изготовлены образцы-свидетели с
радионуклидом ™Со (из ™ ) и проведены промышленные испытания метода и устройств определения коррозии в технологических установках химических и нефтеперерабатывающих производств (на 11 промышленных предприятиях):
• Волгоградский НПЗ (установка первичной переработки нефти АВТ-6);
• ВПО «Каустик» г. Волгоград (в технологиях производства фреонов, хлора и каустика, хлористого винила);
• ПО «Химпром» г. Волгоград (в технологиях производства фреонов, четырёххлористого углерода);
• ЗОС г. Волжский (технология производства анилина);
• НГДУ г. Жирновск (технология поддержания пластового давления);
• завод «Пластмасс» г. Шевченко (технология получения этилбензола, система оборотного водоснабжения);
• химзавод г. Первомайск (технология получения жидкого хлора);
• НПЗ г. Москва (установка первичной переработки нефти АВТ-3);
• НПЗ г. Кстово Нижегородской области (установки первичной переработки нефти АВТ-4, АВТ-5, АТ-6);
В результате проведённых испытаний выявлены условия технологического процесса, контролирующие скорость коррозии, сокращены не только «залповые» скорости коррозии (их значение и продолжительность), но и значительно снижены годовые коррозионные потери.
Подтверждены теоретические расчёты экспериментом. Для проверки гипотез и технических решений применялись экспериментальные методы, для исследования механизма преобразования метод моделирования. Результаты диссертационного исследования докладывались: на научных семинарах на кафедре «Вычислительная техника» ВолгГТУ; на областных, всесоюзных и всероссийских научно-технических конференциях; на семинарах и школах по обмену передовым опытом (Волгоград 1977г., 1978г., 1981г., 2007-2013г.г., Черкассы 1978 г., Киев 1988г., Ленинград 1988г.). Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе, 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено 2 авторских свидетельств СССР. Личный вклад автора
Автором разработано и исследовано: схема, механизм и алгоритм преоб-
разования значений измеряемого параметра; структурно-блочная схема информационно-измерительной системы; технические решения: по введению в образец-свидетель долгоживущего радионуклида; для расширения возможностей информационно-измерительной системы; по уменьшению погрешностей результатов преобразования: выбор оптимального порога интегральной дискриминации амплитудного (энергетического) спектра; выбор оптимальной геометрии измерения интенсивности У -квантов.
Структура диссертации
Диссертация изложена на 100 страницах машинописного текста, содержит 4 таблицы, иллюстрирована 26 рисунками. Список использованной литературы содержит 95 отечественных и 5 зарубежных источников. Диссертация состоит из: оглавления; введения; обзора методов и средств измерения коррозии; анализа проблем промышленной коррозии; выбора приемлемых решений определения коррозии; разработка схемы преобразования значений измеряемого параметра; исследование механизма и разработка алгоритма преобразования значений измеряемого параметра, выявление влияющих параметров, разработка и применение новых технических решений (способов и устройств) для снижения погрешности, повышения чувствительности и для расширения возможностей информационно-измерительной системы; разработка структурно-блочной схемы информационно-измерительной системы определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов; экспериментальная проверка технологии измерения коррозии с применением образцов-свидетелей с радионуклидной меткой в промышленных условиях; выводов, заключения и указателя литературы.
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ КОРРОЗИИ
Защита от коррозионных разрушений технологического оборудования, сокращение потерь металла от коррозии, снижение вероятности и числа аварий, сокращение незапланированных временных и дорогостоящих остановок в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей и других отраслях промышленности - одна из крупных актуальных современных проблем, значение которой трудно переоценить как в технико-экономическом, экологическом, так и в социальном плане [4].
Коррозия — одно из самых распространённых и губительных явлений в технике. Коррозия является первопричиной не только преждевременного выхода из строя приборов и оборудования, но, как показывает мировой опыт XX и начала XXI века, коррозия - это крупные аварии в разных областях человеческой деятельности (химическая, нефтегазоперерабатывающая, нефтехимическая, нефтегазодобывающая промышленность, строительная индустрия, авиация, космонавтика и др.).
Похожие диссертационные работы по специальности «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», 05.11.16 шифр ВАК
Исследование и разработка индуктивных датчиков перемещения для информационно-измерительных и управляющих систем2012 год, кандидат технических наук Строганов, Дмитрий Анатольевич
Совершенствование методов ультразвуковой толщинометрии для прогнозирования скорости и типа почвенной коррозии магистральных газонефтепроводов на образцах-свидетелях2019 год, кандидат наук Савченков Сергей Викторович
Разработка методов исследования динамических гониометров для калибровки преобразователей угла2013 год, кандидат наук Иващенко, Елена Михайловна
Разработка и исследование оптико-электронных систем контроля положения железнодорожного пути в продольном профиле и плане относительно реперных меток2013 год, кандидат технических наук Пантюшин, Антон Валерьевич
Разработка методов и средств коррозионной диагностики электрохимической и ингибиторной защиты трубопроводов2005 год, кандидат технических наук Муратов, Камиль Рахимчанович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пастухов, Юрий Викторович, 2014 год
Список литературы
1. Большая Советская Энциклопедия. Том 23. Второе издание. ГНИ БСЭ. 1953 г.
2. Советский энциклопедический словарь/Гл. ред. А. М. Прохоров.-З-е изд.- М.: Советская энциклопедия, 1985. - 1600 е., ил.
3. Политехнический словарь./Гл. ред. акад. А. Ю. Ишлинский.-2-e изд.-М.: Советская Энциклопедия, 1980.-656 е., ил.
4. Коррозия. Справ. Изд. Под ред. JI. JI. Шрайера. Пер. с англ. - М.: Металлургия, 1981,632 с.
5. Бирюков В. И. и др. Абразивное изнашивание газопромыслового оборудования. М.: «Недра», 1977.-207 с.
6. Рачев X., Стефанова С. Справочник по коррозии: Пер. с болг. под редакцией и с предисл. Н. И. Исаева. -М.: Мир, 1982, С. 204-460.
7. Строкан Б. В., Сухотин А. М. Коррозионная стойкость оборудования химических производств: Способы защиты оборудования от коррозии. Справ. изд.-Л.: Химия, 1987. 280 с.
8. В. В. Романов, Методы исследования коррозии металлов. М., Изд-во «Металлургия», 1965. 279 с.
9. Беккерт М. Мир металла. Пер. с нем. М. Я. Аркина/Под ред. В. Г. Лютцау.-М.: Мир, 1980. 152с. сил.
10. Научно — исследовательский физико - химический институт им. JI. Я. Карпова. М., Издательство «Химия», 1968 г. 112 с.
11. Гутман Э. М. и др. Защита газопроводов нефтяных промыслов от сероводородной коррозии.- М.: Недра, 1988. 200 е., с ил.
12. Всесоюзная научно-техн. конференция «Прогрессивные методы и средства защиты металлов и изделий от коррозии».Тезисы докладов. Москва, 1988 г.
13. Акимов Г. В. Теория и методы исследования коррозии металлов. М. Изд-во АН СССР, 1945.
14. Арчаков Ю.И., Сухотин A.M. Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Нефтеперерабатывающая промышленность: Справ.
изд.-JI.: Химия, 1990.
15. Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт., ISSN: 0233-5727, 2001, по. 9.
16. Способ фирмы «Cosasco, Division of Grant Oil Tool Company», Лондон.
17. Розенфельд И. Л. Коррозия и защита металлов. М., Изд-во «Мет-гия», 1969.
18. Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Пассивность и защита металлов от коррозии», М.: «Наука», 1965.
19. Антропов Л. И., Герасименко М. А., Герасименко Ю. С. Определение скорости коррозии и эффективности ингибиторов методом поляризационного сопротивления. «Защита металлов», 1966, №2,115.
20. Bartonicek R., Machacek М., Moizis К., Prusek J.-Chemische Technik, 1970, 10.
21. Баранник В. П. В сб. «Автоматизация научных исследований морей и океанов». Севастополь, 1970, 21-26.
22. Дубицкий Л. Г. Радиотехнические средства контроля. М.: Машгиз. 1963.
23. Лариков Л. Н., Черепин В. Т., Гуревич М. Е. Автоматизация контроля и исследования металлов. К.: «Техника», 1971.
24. Афанасьев М. П., Спектр Ю. И. В сб. «Отбор и передача информации», вып. 26. К.: «Наукова думка», 1970.
25. Шляпошников Б. М. Антенный датчик вихревых токов. Ленинград, «Судостроение». 1971.
26. Дубицкий Л. Г. В кн. «Неразрушающие методы контроля материалов изделий», под ред. С. Т. Назарова. М.: «ОНТИприбор», 1964, 205.
27. Бражников Н. И. Ультразвуковые методы контроля состава и свойств вещества. М.-Л., «Энергия», 1965.
28. Магидов М. Б., Мясников А. М., Шетулов Д. И. Ультразвуковой метод исследования интенсивности коррозии оборудования химических производств. «Зав. лаборатория», 1970, 36, № 1, 39-40.
29. Владимирова Д. В. и др. В кн. «Неразрушающие методы контроля материалов изделий», под ред. С. Т. Назарова. М., «ОНТИприбор», 1964, 253.
30. Бабин JI. В., Гуревич С. Б. Акустическая голография. «Акустический журнал», 1971, 17, вып. 4, стр. 489-512.
31. Пастухов Ю.В. и др. Контроль равномерной коррозии в промышленных условиях методом радиоактивных индикаторов. В сб. «Проблемы производства и применения изотопов и источников ядерного излучения в народном хозяйстве СССР». (Ленинград, 28-30 ноября 1988 г.). М. - ЦНИИатоминформ, 1988.
32. Фиалков Ю. Я. Применение изотопов в химии и химической промышленности. «Техника», 1975, 240 стр.
33. Каушанский Д. А. Атом и сельское хозяйство. М.: Колос, 1981. 159 е., ил.
34. Э. Брода и Т. Шенфельд. Применение радиоактивности в технике. Пер. с немецкого. М.: Государственное изд-во физ.-мат. литературы. 1959. 443 с.
35. Заборенко К. Б. Применение метода радиоактивных индикаторов в народном хозяйстве. М.: Энергоатомиздат, 1988. 152 с. ил.
36. А. Н. Торопчинов, Г. М. Тихонов, Радиоактивные индикаторы в исследованиях на железнодорожном транспорте. М.: Энергоиздат, 1981.84 с.
37. Постников В. И. Радиоактивные изотопы в исследовании и автоматизации контроля за износом. М.: «Машиностроение», 1967. 140 с.
38. Контроль коррозии промыслового оборудования. Серия «Борьба с коррозией в нефтегазовой промышленности». Москва. ВНИИОЭНГ. 1971.
39. Дистанционный радиометрический метод контроля коррозии химико — технологического оборудования. Экспресс информация. Передовой метод в химической промышленности. НИИТЭХИМ, 1977 г.
40. И. О. Константинов, В. В. Малухин, В. М. Новаковский, В. М. Брусенцова, В. Н. Сумец. Дистанционный радиометрический способ контроля коррозии оборудования в производственных условиях. Защита металлов, 1977, 5, 523.
41. А. Н. Чемоданов, Я. М. Колотыркин. Радиометрический метод исследования коррозионных процессов. Итоги науки и техники. Сер. Коррозия и защита от коррозии. -М.: ВИНИТИ. 1981. Т.8. С. 102-154.
42. Schaschl Е., Litter R.L. Пат. США, №3.101.413, Кл. 250-106, 1959.
43. Дембровский M. А. «Защита металлов», 1972, 8, № 4, 387.
44. Дембровский М. А., Захарьин Д. С. «Защита металлов», 1977, 13, № 3, 259.
45. Дембровский М.А., Флорианович Г.М. «Защита металлов», 1965. 1. №1.115.
46. Дембровский М. А., Пчельников А. П., Скуратник Я. Б. «Защита металлов». 1968, 4, № 1, 125.
47. Попов С. В. В кн. «Неразрушающие методы контроля материалов изделий», под ред. С. Т. Назарова. М., «ОНТИприбор», 1964.
48. Валитов А. М.-З., Шилов Г. И. Приборы и методы контроля толщины покрытий. JL, «Машиностроение», 1970.
49. Белозерский Г.Н. Мёссбауэровская спектроскопия как метод исследования поверхностей. М., 1962.
50. Спектрометр Мессбауэра CM 1101TER. Разработано в ИАнП. Авторы: Разработчик Иркаев Собир Муллоевич.
51. Hevesy G., Paneth F., Z. S. Anorg. Chem. 82, № 3, 1913 .323.
52. Kolotyrkin Ya. M. «Elektrochim. akta», 1973, 18, 593.
53. Лосев В. В. Итоги науки и техники. Сер. «Электрохимия». Том 6. М., ВИНИТИ, 1971, с. 65.
54. Лосев В. В., Пчельников А. П. Итоги науки и техники. Сер. «Электрохимия». Том 15. М., ВИНИТИ, 1979, с. 62.
55. А. Н. Чемоданов, Я. М. Колотыркин, М. А. Дембровский. «Электрохимия», 1970. 6, № 4, 460.
56. В. В. Малухин, А. А. Соколов, И. О. Константинов, В. М. Новаковский, Защита металлов, 1971, 7, №3,264.
57. И. О. Константинов, Ю. А. Лихачёв, В. В. Малухин, В. М. Новаковский, Защита металлов, 1974, 9, 288.
58. И. О. Константинов, В. В. Малухин, В. М. Новаковский, А. А. Соколов, Защита металлов, 1975, 11, 572.
59. Н. Я. Лаптев, В. И. Спицын, С. А. Балезин. О растворении железа и стали облучённых нейтронами. Защита металлов, 1970, 1, 23.
60. В. И. Спицын, Н. Я. Лаптев, С.А. Балезин. Докл. АН СССР, 1967. 174, 143.
61. Р. Curie, М. Curie. Chem. Revs, 1900, 130, 647.
62. В.И. Спицын, Е.А. Торченкова, И.Н. Глазкова. Докл. АН СССР, 1960, 132, 3.
63. В. И. Спицын, В.В.Громов. Докл. АН СССР, 1938, 123, 4.
64. Узбеков А. А., Клементьева В. С., Спицын М. А., Новиков Е. А. 4 Всес. Семинар «Малоизнашиваемые аноды и применение их в электрохимических процессах». Тезисы. М., 1979, с. 8.
65. Каталог «Радионуклидные источники и препараты», ГНЦ РФ «НИИАР», Димитровград, 1998 г.
66. Пчельников А. П., Красинская Л. И., Родин Н. Н., Лосев В. В. «Электрохимия», 1974, 10. № 11, 1649.
67. Городецкий В.В., Дембровский М.А. и Лосев В.В. ЖПХ, 1963 36. №7, 1543.
68. Raifsnider P. J. Пат. США, №3.348.052, Кл. 250-106, 1962.
69. Бабиков Ю. Ф., Грузин П. Л., Филлипов В. П., Штань И. И., Сб. Прикладная ядерная спектрометрия, М., Атомиздат, 1974, вып. 4, стр. 17.
70. Марочник сталей и сплавов/В. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин и др.; Под общ. ред. В. Г. Сорокина,-М.: Машиностроение, 1989, С. 15-609.
71. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества: Справ. изд./В. А. Баженова, Л. А. Булдаков, И. Я. Василенко и др.; под ред. В. А. Филова и др.-Л.: Химия, 1990. С. 70-391.
72. Радиоактивные индикаторы в химии. Основы метода. Учеб. Пособие для ун-тов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.; «Высшая школа», 1975. С. 317-324.
73. Кимель Л. Р., Машкович В. П. Защита от ионизирующих излучений. Справочник. Изд. 2, М., Атомиздат, 1972.
74. Немец О. Ф., Гофман Ю. В. Справочник по ядерной физике. Киев, Изд. «Наукова думка», 1975. С. 392-393.
75. Томашов Н. Д. и др. Лабораторные работы по коррозии и защите металлов. Изд-во «Металлургия», 1971. С. 264.
76. Гусев Н. Г., Климанов В. А., Машкович В. П., Суворов А. П. Защита от ионизирующих излучений. Том 1. Физические основы защиты от ионизирующих излучений. М., Энергоатомиздат, 1989. С. 93.
77. Дозиметрические и радиометрические приборы. Отраслевой каталог. М.: ЦНИИ атоминформ, 1988.
78. Аппаратура радиационного контроля. Каталог 2005 г. НЛП «Доза».
79. Моисеев А. А., Иванов В. И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. 4-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1990.
80. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969, -576с.
81. Пустыльник В. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968, -288с.
82. Пастухов Ю. В., Салов В. Н. Авторское свидетельство СССР № 1603261, кл. в 01 N23/00, 1990.
83. Гусев Н. Г., Дмитриев П. П. Радиоактивные цепочки: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1988- 112 с., с. 19.
84. Пастухов Ю. В.//Химическая промышленность. 1992. № 10. С. 57. 85.3ахарьин Д. С., Дембровский М. А. «Защита металлов», 1977, 13, № 4. С. 502. 1988.
86. Пастухов Ю. В. Авторское свидетельство СССР № 1753374, кл.
вОШ 17/00, 1992.
87. Пастухов Ю. В., Дембровский М. А. Контроль скорости коррозии стального образца (ст. 3) в условиях нефтепромысла методом радиоактивных индикаторов. Информационный листок №518-78. Волгоград, ЦНТИ. 1978.
88. Инструкция. Методы коррозионных испытаний металлических материалов. Основные требования. Оценка результатов. Ленинград, ОНПО «Пластполимер». 1975 г.
89. Инструкция. Определение скорости коррозии металла стенок корпусов сосудов и трубопроводов на предприятиях Миннефтехимпрома СССР. Волгоград, ВНИКТИнефтехимоборудование. 1983 г.
90. Инструкция. Защита от коррозии конденсационно-холодильного оборудования установки ЭЛОУ-АВТ-6 с помощью ингибирующей смеси: ингибитор «Додиген 481» + нейтрализатор «Додикор 1830» фирмы «Hoechst».
91. Пастухов Ю. В., Гуревич А. М., Кирш В. Ф. Применение метода радиоактивных индикаторов в контроле коррозии // Росинг, №3 (051) 2007, стр.7.
92. Пастухов Ю. В., Гуревич А. М., Кирш В. Ф. Применение метода радиоактивных индикаторов в контроле коррозии // Интервал. -2007. - № 3. - С. 71-73.
93. Пастухов Ю. В., Дембровский М. А. Контроль скорости коррозии стального образца из материала ст.З в условиях нефтепромысла методом радиоактивных индикаторов. В сб. «Экономия чёрных металлов в промышленности и строительстве». Волгоград, 1978.
94. Гребенников М. Перспективы производства и потребления ингибиторов коррозии. «Нефтегазовая вертикаль» №13 «Сервиснефтегаз», 2008;
95. Пугачёв А. В. Чувствительность радиоизотопных способов контроля. М.: Атомиздат, 1976. - с.96;
96. Онищенко А. М. Методы повышения точности приборов с источниками ионизирующего излучения. -М.: Издательство стандартов, 1987.- с.212 .
97. Пастухов Ю. В., Сидельникова О. П. Контроль коррозии при эксплуатации зданий и сооружений в особых условиях. Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архит. 2007. Вып. 7 (26).
98. Козлов Ю. Д. и др. «Высокие технологии с использованием источников излучений в промышленности. Учебное пособие. М.: Энергоатомиздат, 2007.
99. Гигиенические требования к проведению работ с активированными материалами и изделиями при определении их износа и коррозии. СП 2.6.4. 1115-02. Минздрав РФ. 1999 г.
100. Пастухов Ю. В., Сидельникова О. П. Метрологические характеристики первичных измерительных преобразователей, содержащих радионуклидную метку. Известия Волгоградского государственного технического университета: межвуз.
Сб. научн. Ст. № 3(51) / ВолгГТУ. - Волгоград, 2009. - 100 с. (Сер. Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь. Вып. 3).
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.