ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА СЕЧЕНИЯ СТЕНКИ ТРУБЫ МАЛОГО ДИАМЕТРА УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Отклонение от номинальных значений толщины стенки трубы как на этапе их изготовления, так и в процессе эксплуатации — критический фактор, влияющий на долговечность оборудования. В работе предложена модель процесса распространения акустической волны по сечению трубы с эксцентриситетом, на основании которой теоретически обоснована методика интегральной оценки неравномерности толщины стенки труб малого диаметра. Методика реализована с использованием специализированного гибкого пьезопребразователя на основе поливинидиденфторида на нескольких образцах бесшовных труб различной толщины и подтверждена результатами локальной ультразвуковой толщинометрии

Об авторах

Ольга Владимировна Муравьева

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова;
Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: olgak166@mail.ru
Россия, 426069 Ижевск, ул. Студенческая, 7; 426067 Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34

Константин Юрьевич Белослудцев

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова

Email: pmkk@istu.ru
Россия, 426069 Ижевск, ул. Студенческая, 7

Алексей Леонидович Владыкин

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vladykin-ndt@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-1813-2011
Россия, 426069 Ижевск, ул. Студенческая, 7

Елена Альбертовна Степанова

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова

Email: seaka00@mail.ru
SPIN-код: 9289-3724
Россия, 426069 Ижевск, ул. Студенческая, 7

Список литературы

  1. Насыбуллин А.В., Дьяконов А.А., Саяхов В.А., Денисов О.В., Шайхразиева Л.Р., Шайдуллин Л.К. Исследование материалов и технологий изготовления нефтепромыслового скважинного насосного оборудования // СТИН. 2024. № 2. С. 16—20. EDN AWSCPG.
  2. Беняковский М.А., Зюзин В.И., Третьяков А.В. Технология прокатного производства / Справочник в 2-х книгах. М.: Металлургия, 1991. 862 с.
  3. Друян В.М., Крупман Ю.Г., Ляховский Л.С. Производство стальных труб. М.: Металлургия, 1989. 398 с.
  4. Плотников А.Л., Као С.Ч., Курсин О.А., Егоров Н.И., Фам С.Б., Ли С.В. Исследование финишной абразивной обработки деталей машин из низкоуглеродистых сталей // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2016. № 8 (187). С. 38—41. EDN WZQJQL.
  5. Шаталов Р.Л., Загоскин Е.Е., Медведев В. А. Влияние неравномерности изменения температуры на механические свойства деформирующего инструмента прокатно-прессовой линии // Металлург. 2023. № 8. С. 18—22. doi: 10.52351/00260827_2023_08_18. EDN ERUPKP.
  6. Муравьев В. В., Хомутов А. С., Муравьева О. В., Степанова Е. А., Попова В. Д. Формирование остаточных напряжений в цилиндрах глубинно-штанговых насосов после технологических операций изготовления // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2024. Т. 27. № 2. С. 87—96. doi: 10.22213/2413-1172-2024-2-87-96
  7. Стрижак В. А., Хасанов Р. Р., Хомутов А. С., Торхов К. А., Пушин П. Н. Оценка чувствительности к дефектам и исследование скоростей волн в трубах-заготовках цилиндров глубинного штангового насоса волноводным акустическим методом // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2024. Т. 27. № 3. С. 86—100. EDN PKTDNX. doi: 10.22213/2413-1172-2024-3-86-100
  8. Хомутов А.С., Муравьев В.В. Выявление дефектов цилиндра глубинно-штангового насоса после ионного азотирования // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21. № 2. С. 16—26. doi: 10.22213/2410-9304-2023-2-16-26. EDN TIHDED.
  9. Леун Е.В. Совершенствование способов и средств контроля отклонений от прямолинейности на основе акустооптических гетеродинных лазерных измерительных систем // Омский научный вестник. 2019. № 4 (166). С. 71—77. doi: 10.25206/1813-8225-2019-166-71-77. EDN LVPEMF.
  10. Han Ya, Fan Ju, Yang X. A structured light vision sensor for on-line weld bead measurement and weld quality inspection // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2020. V. 106. No. 5. P. 2065—2078. doi: 10.1007/s00170-019-04450-2. EDN UITXHJ.
  11. Михайлов И. В., Алиагаев А. Р. Анализ и перспективы применения автоматизированных технологий и лазерной триангуляции для визуального контроля качества сварных швов на производстве прямошовных сварных труб большого диаметра // Инженерный вестник Дона. 2024. № 7(115). С. 1—14. EDN UTBJYZ.
  12. Беллис М. Трехмерная визуализация в неразрушающем контроле // В мире неразрушающего контроля. 2019. Т. 22. № 4. С. 26—30. doi: 10.12737/article_5dcc068183a300.21649852. EDN DKGCZC.
  13. Stepanov V. A., Moos E. N., Shadrin M. V., Solovyov D. A., Ivanova I. V. A triangulation sensor for measuring the displacements and high-precision monitoring of the production performance // St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. 2020. V. 13. №. 1. P. 54—65. doi: 10.18721/JPM.13105. EDN BTAWTZ.
  14. Оптический метод измерения толщины непосредственно в прокатном стане // Черные металлы. 2015. № 12(1008). С. 27—28. EDN WERAMJ.
  15. Wasif R., Tokhi M. O., Shirkoohi G. H., Marks R., Rudlin J. Development of Permanently Installed Magnetic Eddy Current Sensor for Corrosion Monitoring of Ferromagnetic Pipelines // Applied Sciences. 2022. V. 12. P. 1037. doi: 10.3390/app12031037
  16. Xie L., Gao B., Tian G. Y., Tan J., Feng B., Yin Y. Coupling pulse eddy current sensor for deeper defects NDT // Sensors and Actuators A: Physical. 2019. V. 293. No. 1. P. 189—199. doi: 10.1016/j.sna.2019.03.029
  17. Sun H., Shi Y., Zhang W. RFEC Based Oil Downhole Metal Pipe Thickness Measurement // Journal of Nondestructive Evaluation. 2021. V. 40. P. 35. doi: 10.1007/s10921-021-00766-w
  18. Nash C., Karve P., Adams D. Diagnosing nuclear power plant pipe wall thinning due to flow accelerated corrosion using a passive, thermal non-destructive evaluation method: Feasibility assessment via numerical experiments // Nuclear Engineering and Design. 2022. V. 386. Р. 111542. doi: 10.1016/j.nucengdes.2021.111542
  19. Yang R., He Y., Zhang H., Huang S. Through coating imaging and nondestructive visualization evaluation of early marine corrosion using electromagnetic induction thermography // Ocean Engineering. 2018. V. 147. No. 1. P. 277—288. doi: 10.1016/j.oceaneng.2017.09.023
  20. Liu H., Zhang L., Liu H. F., Chen S., Wang S., Wong Z. Z., Yao K. High-frequency ultrasonic methods for determining corrosion layer thickness of hollow metallic components // Ultrasonics. 2018. V. 89. P. 166—172. doi: 10.1016/j.ultras.2018.05.006
  21. Rahim M., Arai Y., Araki W. Effects of thickness variation due to presence of roller wake on the thickness measurement using laser ultrasonic technique // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024. V. 132. P. 339—348. doi: 10.1007/s00170-024-13397-y
  22. Зарубин В.П., Бычков А.С., Карабутов А.А., Симонова В.А., Кудинов И.А., Черепецкая Е.Б. Профилометрия твердых тел с помощью лазерной ультразвуковой томографии в реальном масштабе времени // Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия. 2018. № 1. С. 76—83. EDN OVBQWZ.
  23. Liu Y., Yang S., Gan C. A novel laser ultrasonic thickness measurement method for metal plate based on spectral analysis // Proceedings of URAI. 2015. P. 324—329. doi: 10.1109/URAI.2015.7358964
  24. Клюев В.В., Артемьев Б.В., Артемьев И.Б., Клюев З.В. Рентгеновская толщинометрия в прокатном производстве цветных металлов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. № 7 (664). С. 67—78. EDN UARLQF.
  25. Raman Singh, Baldev Raj, U. Kamachi Mudali, Prabhakar Singh Non-Destructive Evaluation of Corrosion and Corrosion-assisted Cracking. The American Ceramic Society, 2019. 448 p.
  26. Сучков Г.М., Мигущенко Р.П., Кропачек О.Ю., Плеснецов С.Ю., Билык З.В., Хорошайло Ю.Е., Ефименко С.А., Салам Б. Бесконтактный спектральный экспресс-способ обнаружения коррозионных повреждений металлоизделий // Дефектоскопия. 2020. № 1. С. 14—21. doi: 10.31857/S0130308220010029. EDN HJAHZS.
  27. Муравьева О.В., Муравьев В.В., Синцов М.А., Волкова Л.В. Выявляемость дефектов муфт насосно-компрессорных труб магнитным, вихретоковым и ультразвуковым многократно-теневым методами контроля // Дефектоскопия. 2022. № 4. С. 14—25. doi: 10.31857/S0130308222040029. EDN BLAXOE.
  28. Ding C., Tang D., Su R., He Y., Wang Q., Peng Y., Tang Y., Li M. The Research and Application of Wheeled Dry-Coupling Ultrasonic Technology in Steel Plate Thickness Measurement // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2023. V. 59. P. 753—766. doi: 10.1134/S1061830923600168
  29. Ануфриев Б.Ф., Аблеев А.Н., Мартыненко С.П., Мартыненко С.С. Ультразвуковая система контроля толщины стенки и коррозионных повреждений тонкостенных труб // Датчики и системы. 2021. № 5 (258). С. 10—14. doi: 10.25728/datsys.2021.5.2. EDN YENNYS.
  30. Liu T., Pei C., Cai R., Li Y., Chen Z. A Flexible and Noncontact Guided-wave Transducer based on Coils-only EMAT for Pipe Inspection // Sensors and Actuators A: Physical. 2020. V. 314. Р. 112213. doi: 10.1016/j.sna.2020.112213
  31. Liu Y., Feng X. A novel methodology based on the reflected L(0,1) guided wave for quantitative detection of corrosion-induced wall thickness loss in continuous pipes // J. Civil. Struct. Health Monit. 2024. V. 14. P. 67—82. doi: 10.1007/s13349-023-00699-0
  32. Зе-Ю Д., Хай-Тао В., Сиань-Мин Я., Синь Л., Джун Ш., Мэн Х. Ц. Исследование по оценке толщины корабельных палубных балок методом на основе волн Лэмба // Дефектоскопия. 2020. № 7. С. 10—20. doi: 10.31857/S0130308220070027. EDN OKEOKN.
  33. Толипов Х.Б. Измерение толщины тонких пленок с использованием гармонических антисимметричных волн Лэмба // Измерительная техника. 2018. № 6. С. 70—72. EDN XVLUKD.
  34. Trushkevych O., Dixon S., Tabatabaeipour M., Potter M. D. G., MacLeod C., Dobie G., Edwards R. Calibration-free SH guided wave analysis for screening of wall thickness in steel with varying properties // NDT & E International. 2023. V. 135. Р. 102789. doi: 10.1016/j.ndteint.2023.102789
  35. Терентьев Д.А. Интегральная толщинометрия // В мире неразрушающего контроля. 2014. № 1 (63). С. 59—62. EDN RYXGRR.
  36. Муравьева О.В., Муравьев В.В., Шихарев П.А., Белослудцев К.Ю. Оценка неравномерности акустических и упругих свойств рессорных пружин сжатия // Дефектоскопия. 2025. № 4. С. 29—41. doi: 10.31857/S0130308225040038. EDN JWZQHA.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».