DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2019-1(83)-35-41

Обґрунтування розмірів захисних частинок при їх нанесенні на мікродефекти резервуарів та трубопроводів

Лілія Сергіївна Дерев’янкіна, Павло Васильович Трет’яков, Андрій Анатолійович Топоров, Пауль Бройнінгер, Сергій Ігоревич Антонюк

Анотація


Висвітлено один зі способів підтримання належного технічного стану об’єктів сфери питного водопостачання задля підвищення їх надійності та поліпшення якості води. Обрана проблематика досліджується шляхом теоретичного обґрунтування переваги напилювання захисних покрить на пошкоджені ділянки споруд та обладнання, що утворені поверхневими дефектами. В дослідженні приділено увагу до пошкодження як поверхні на мікрорівні. Резервуар є кінцевим об’єктом у сфері водопостачання, а саме водопідготовки, трубопровід – є об’єктом, безпосередньо через який виконується транспорт води до споживача. Тому підтримання належного технічного стану саме цих об’єктів є необхідним та вагомим. Адже саме ці технічні об’єкти слугують причинами вторинного забруднення води. Створення якісного покриття на пошкоджених ділянках цих об’єктів потребує вирішення ряду завдань, одним з яких є обґрунтування розмірів захисних частинок та їх співвідношення із геометричними параметрами дефектів. У результаті даного дослідження було встановлено необхідність проведення оцінки співмірності захисної частинки і дефекту на мікрорівні. Тобто виявлено вплив масштабного фактора та враховано деформаційні властивості захисної частинки і кромок дефекту, а саме отримано співвідношення початкового розміру захисної частинки і вже деформованої захисної частинки для заповнення об'єму порожнини співмірного дефекту та встановлено, що початковий діаметр захисної частинки варто обирати в діапазоні 1,0…1,1 від розкриття кромок дефекту для оптимального заповнення його порожнини. Враховуючи деформаційні властивості захисної частинки та оцінку висоти заповнення нею співмірного дефекту на мікрорівні, виявлено значний вплив на шорсткість поверхні, зокрема сталевих трубопроводів, встановлено зниження мінімумів шорсткості поверхні трубопроводів.

Ключові слова


мікродефект; захисні частинки; співмірність; шорсткість

Повний текст:

PDF

Посилання


Derev’jankina, L.S. and Toporov, A.A. (2017), «Ocinka prychynno-naslidkovogo stanu jakosti pytnoi' vody Donbasu v umovah nestabil'noi' sytuacii' s'ogodennja», Chysta voda. Fundamental'ni, prykladni ta promyslovi aspekty, NTUU «KPI im. Sikors'kogo», K., рр. 106–108.

Alejnykova, A.Y. (2013), «Yssledovanye korrozyonnyyh processov truboprovodov vodosnabzhenyja», Mistobuduvannja ta terytorial'ne planuvannja, No. 48, pp. 17–24.

Volkov, V.N., Pylygramm, S.S. and Alejnykova, A.Y. (2017), «K voprosu o korrozyocyonnom razrushenyy truboprovodov vodosnabzhenyja v processe dlytel'noj эkspluatacyy», Vodopostachannja ta vodovidvedennja, Vol. 3, рp. 43–47.

Orlov, V.A., Zotkyn, S.P., Hrenkov, K.E., Dezhyna, Y.S. and other (2015), «Zashhytnyye pokryytyja kak faktor obespechenyja prochnostnyyh y gydravlycheskyh pokazatelej vosstanavlyvaemyyh truboprovodov», Vestnyk MGSU, Vol. 1, pp. 74–82.

Maslij, I.V. (2013), «Korozija i zahyst zalizobetonnyh konstrukcij v systemi vodopostachannja», Visnyk SNAU. Budivnyctvo, Vol. 8 (17), рр. 42–44.

Alhymov, A.P., Klynkov, S.V., Kosarev, V.F. and Fomyn, V.M. (2010), Holodnoe gazodynamycheskoe napyylenye, Fyzmatlyt, M., 536 р.

Kosarev, V.F., Klinkov, S.V. and Papyrin, A.N. (2007), The Cold Spray materials deposition process: Fundamentals and applications, Woodhead Publishing Limited, England, 362 p.

Papyrin, A.N. (2001), «Cold Spray Technology», Advanced Materials & Processes, 2001, No. 160 (3), рр. 49–51.

Schmidt, T., Assadi, H., Gärtner, F., Richter, H. and other (2009), «From particle acceleration to impact and bonding in cold spraying», Journal of Thermal Spray Technology, No. 18 (5–6), рр. 794–808, [Online], available at: https://doi.org/10.1007/s11666-009-9357-7

Wen-Ya, Li and Wei, Gao (2009), «Some aspects on 3D numerical modeling of high velocity impact of particles in cold spraying by explicit finite element analysis», Applied Surface Science, Iss. 18, рр. 7878–7892, [Online], available at: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.04.135

Buhl, S., Breuninger, P. and Antonyuk, S. (2017), «Optimization of a Laval nozzle for energy efficient cold spraying of microparticles», Materials and Manufacturing Processes, рр. 115–122.

Buhl, S., Schmidt, K., Sappok, D., Merz, R. and other (2015), «Surface structuring of case hardened chain pins by cold-sprayed microparticles to modify friction and wear properties», Particuology, Vol. 21, рр. 32–40.

Sokol, I.Ja., Ul'janin, E.A. and Fel'dgandler, Je.G. (1989), Struktura i korrozija metallov i splavov , Metallurgija, M., 400 р.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Дерев’янкіна Л.С. Оцінка причинно-наслідкового стану якості питної води Донбасу в умовах нестабільної ситуації сьогодення / Л.С. Дерев’янкіна, А.А. Топоров // Чиста вода. Фундаментальні, прикладні та промислові аспекти. – К. : НТУУ «КПІ ім. Сікорського», 2017. – С. 106–108.
  2. Алейникова А.И. Исследование коррозионных процессов трубопроводов водоснабжения / А.И. Алейникова // Містобудування та територіальне планування. – 2013. – № 48. – С. 17–24.
  3. Волков В.Н. К вопросу о коррозиоционном разрушении трубопроводов водоснабжения в процессе длительной эксплуатации / В.Н. Волков, С.С. Пилиграмм, А.И. Алейникова // Водопостачання та водовідведення. – 2017. – № 3. – С. 43–47.
  4. Защитные покрытия как фактор обеспечения прочностных и гидравлических показателей восстанавливаемых трубопроводов / В.А. Орлов, С.П. Зоткин, К.Е. Хренков, И.С. Дежина и др. // Вестник МГСУ. – 2015. – № 1. – С. 74–82.
  5. Маслій І.В. Корозія і захист залізобетонних конструкцій в системі водопостачання / І.В. Маслій // Вісник СНАУ. Будівництво. – 2013. – № 8 (17).– С. 42–44.
  6. Холодное газодинамическое напыление / А.П. Алхимов, С.В. Клинков, В.Ф. Косарев, В.М. Фомин. – М. : Физматлит, 2010. – 536 с.
  7. Kosarev V.F. The Cold Spray materials deposition process: Fundamentals and applications / V.F. Kosarev, S.V. Klinkov, A.N. Papyrin. – England : Woodhead Publishing Limited, 2007. – 362 p.
  8. Papyrin A.N. Cold Spray Technology / A.N. Papyrin // Advanced Materials & Processes. – 2001. – № 160 (3). – P. 49–51.
  9. From particle acceleration to impact and bonding in cold spraying / T.Schmidt, H.Assadi, F.Gärtner, H.Richter and other // Journal of Thermal Spray Technology. – 2009. – No.18 (5–6). – P. 794–808 [Electronic resource]. – Access mode : https://doi.org/10.1007/s11666-009-9357-7.
  10. Wen-Ya Li Some aspects on 3D numerical modeling of high velocity impact of particles in cold spraying by explicit finite element analysis / Wen-Ya Li, Wei Gao // Applied Surface Science. – 2009. – Iss. 18. – P. 7878–7892 [Electronic resource]. – Access mode : https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.04.135.
  11. Buhl S. Optimization of a Laval nozzle for energy efficient cold spraying of microparticles / S.Buhl, P.Breuninger, S.Antonyuk // Materials and Manufacturing Processes. – 2017. – P. 115–122.
  12. Surface structuring of case hardened chain pins by cold-sprayed microparticles to modify friction and wear properties / S.Buhl, K.Schmidt, D.Sappok, R.Merz and other // Particuology. – 2015. – № 21. – P. 32–40.
  13. Сокол И.Я. Структура и коррозия металлов и сплавов / И.Я. Сокол, Е.А. Ульянин, Э.Г. Фельдгандлер. – М. : Металлургия, 1989. – 400 с.




Copyright (c) 2019 Лілія Сергіївна Дерев’янкіна, Павло Васильович Трет’яков, Андрій Анатолійович Топоров, Пауль Бройнінгер, Сергій Ігоревич Антонюк

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.