Разработка методики и аппаратуры для неразрушающего контроля прочности и напряжённо- деформированного состояния сталей
В связи с увеличением производство сталей возрастает потребность в быстром и качественном контроле их свойств. Применение разрушающих методов ограничено количеством испытываемых образцов. Необходимо внедрять автоматизированные неразрушающие методы контроля основанные на взаимосвязи магнитных, механических и прочностных характеристик сталей. Такой контроль позволит увеличить объём контролируемой продукции, достоверность контроля, снизить запас прочности, уменьшить металлоемкость и стоимость изделий.
Прочностные и др. свойства металла и изделий из него (трубы, прутки, листы металла) могут быть неоднородны. Это обусловлено технологией их изготовления. Из-за выборочного разрушающего контроля низка его достоверность . Этот недостаток покрывают увеличением запаса прочности. Что ведет к увеличению металлоемкости, дороговизне, уменьшение производительности труда.
Цель НИОКР. Разработка автоматизированного метода неразрушающего контроля и устройств на его основе для контроля прочностных свойства стальных изделий их напряженно-деформированного состояния.
Задачи:
Разработать и изготовить на основе полученных патентов (Патент RUS 2446385 21.06.2010; 2452928 21.06.2010; №2627122, 03 .08. 2017г. устройств для автоматизированного неразрушающего контроля стали или изделий из них (трубы, штанги).
Установить корреляционные соотношения между определяемыми магнитными и прочностными параметрами. Разработать программы для робота и внедрить его ( з-д. Тюменьстальмост.)
Изготовить выставочный образец устройства.
Объект и предмет НИОКР.
Металлические изделия
каркасы зданий и сооружений;
мосты, виадуки, опоры чего-либо, пролёты, стрелы, балки перекрытий, каркасы для железобетонных конструкций, каркасы свай,
Штанги ,трубы;
ЛЭП, башни и антенны связи;
архитектурные форм малого размера
ограждающие элементы
башенные краны, мостовые краны
резервуары,
мачты,
опоры линий электропередачи,
Основа метода
Проект основан на связи между релаксационной восприимчивости χr , пределом текучести στ, и пределом прочности σв.
Этапы проведения исследования
Разработка и изготовление автоматизированных устройств для контроля стальных изделий;
Установление корреляционных связей
между прочностными свойствами и снимаемыми параметрами;
Разработка программного продукта.
Научная новизна, результаты и сравнения с конкурентами
Минусы существующих методов
Большие трудозатраты , имеет малую производительность и достоверность (ввиду малой выборки )
Новизна и положительные стороны предлагаемого проекта:
увеличение производительности контроля
осуществление контроля прочностных свойств неразрушающим методом
сокращение времени контроля;
новый способ съема и обработки магнитных параметров при движении робота относительно изделия;
новая программа по съему и обработке информации, управление процессом через компьютер; разбраковка сталей по уровню прочности.
Имеющийся задел. Обследования газового сепаратора
На заводе Тюменниигипрогаз проведены исследования напряжённого состояния стенки газового сепаратора при его гидроиспытаниях. Выявлена избыточность коэффициента запаса прочности отдельных участков сепаратора.
Обследования элементов конструкции моста Мельникайте-Широтная
Проведены магнитометрические обследования моста Мельникайте-Широтная, которые показали, что конструкция моста не является оптимальной с точки зрения металлоемкости и надежности.
Опытный образец магнитометрической системы с дистанционной передачей данных.
В инициативном порядке разрабатывается макет многоканальной магнитометрической системы, позволяющей записывать данные во внутреннюю память, и управляется дистанционно.
Опыт работы по договорам.
Договор Э1-16 от 12.02.2016 с ЗАО «ПУРГАЗ»
Разработаны датчик эрозии, проходят апробацию на промысле
Найдено решение по нанесению износостойкого покрытия внутри отводов, переданые заказчику отводы проходят испытания на промысле.
Опыт работы по договорам.
Договор № К2-16 от 12.02.2016 с ЗАО «ПУРГАЗ»
Выполнены коррозионные обследования
Договор №17-19/01-170/2016 от 16.12.2016 с ЗАО «ПУРГАЗ»
Выполнены акустикоэмиссионные обследования трубопровода
Договор № 17-22ДЭ от 18.01.2017 с ЗАО «ПУРГАЗ»
Проведены исследования по созданию измерительной системы дистанционного определения повреждения изоляции, разработана схема прибора и датчики.
Договор №101 от 20.04.2018 с ООО «НПФ «РАДАН»
Проведены обследования вантового газового перехода магнитными и вибрационными методами
Потенциальные потребители продукта
Компании нефтедобывающей промышленности;
Компании машиностроительного комплекса;
Предприятия ВПК;
Предприятия авиационной промышленности;
Металлургическое производство
Потенциальные потребители на обласном рынке:
АО «Сибнефтемаш»
ЗАО «Тюменский машиностроительный завод»
ЗАО «Антипинский нефтепереробатывающий завод»
ОАО «Тюменский моторный завод»
ЗАО «Тюменский завод металлоконструкций»
ЗАО «Тюменский ремонтно-механический завод»
ЗАО «Тюменьстальмост»
Теоретическое и материальное обеспечение проекта
Имеющееся оборудование:
Разрывная машина, магнитный структуроскоп, вакуумная печь, магнитометрическая и электроизмерительная аппаратура, дефектоскопическое оборудование.
Теоретические наработки:
Опубликованы 3 книги по названной тематике, защищена дисс.работа. Продолжение работы в рамках докт. диссертации. Кулаком.С.М.;50 процентов материал по канд. дисс. Соколова Р А.
Сотрудниками кафедры опубликовано свыше 50 работ уровня ВАК и 6 патентов.
разработаны 3 принципиально новые лабораторные работы, созданы установки для обучения новым методам неразрушающего контроля ;
написаны методические указания по методам контроля качества изделий
Научный коллектив
- Новиков В.Ф., д.ф-м.н., профессор
- Кулак С.М., к.т.н., доцент
- Муратов К.Р. к.т.н , доцент
- Проботюк В..В. к.т.н , доцент
- Соколов Р.А., ассистент-стажер
