Контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии


G01N29/00 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)
C09K3/18 - для нанесения на поверхность с целью предотвращения или уменьшения налипания на нее льда, тумана или воды (обработка измельченных материалов с целью свободного их стекания вообще, например путем придания им гидрофобных свойств B01J 2/30); для нанесения материалов на поверхности с целью предотвращения обледенения или для оттаивания (вещества, добавляемые в жидкости, для передачи тепла, теплообмена или хранения тепла илиполучения тепла или холода иначе, чем путем их сжигания, например в жидкости для радиаторов C09K 5/00)

Владельцы патента RU 2694721:

Гурович Михаил Семенович (RU)

Изобретение относится к области неразрушающего контроля с использованием контактной жидкости, которая применяется при низких температурах в железнодорожном транспорте. Предложена контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии, которая содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: изопропиловый спирт 35-55; ацетат аммония 20-35; технологические добавки не более 2,0 и вода остальное. Технический результат заключается в повышении акустического контакта с контролируемым объектом при низких до минус 65-70°С диапазонах рабочих температур и высоких скоростях движения железнодорожного состава, повышении стабильности физических свойств контактной жидкости, возможности длительного хранения контактной жидкости, в процессе которого она сохраняет все свои свойства и качества. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области получения состава незамерзающей контактирующей жидкости (далее - НКЖ), предназначенной для обеспечения акустического контакта при ультразвуковом неразрушающем контроле съемными средствами дефектоскопии железнодорожных рельсов в пути, элементов стрелочных переводов и сварных стыков при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Контактные жидкости используются фактически во всех контактных исследованиях для облегчения передачи звукового импульса от датчика в тестовый образец и обнаружения дефектов. Под дефектами понимаются трещины, расслоения и другие, как правило, внутренние повреждения рельсов, обнаруживаемые ультразвуковыми, магнитными и другими приборами дефектоскопии

В тексте описания используются следующие термины и определения:

- Ультразвуковой неразрушающий контроль рельсов - метод акустического неразрушающего контроля, при котором применяются приборы и устройства, использующие ультразвуковой диапазон частот;

- Акустический контакт - соединение рабочей поверхности электроакустического преобразователя с объектом контроля;

- Незамерзающая контактная (контактирующая) жидкость - средство для обеспечения акустического контакта при контроле съемными средствами дефектоскопии рельсов в пути при отрицательных температурах;

- Коррозионное воздействие на металлы - способность компонентов незамерзающей жидкости вызывать коррозию металла

Технические требования к НКЖ, разработанные в ОАО «Российские железные дороги» в августе 2016 года должны соответствовать следующим основным техническим характеристикам:

- НКЖ должна не замерзать при температуре окружающего воздуха до минус 55°С-75°С;

- обеспечивать стабильный акустический контакт между пьезоэлектрическими преобразователями съемного дефектоскопа и поверхности головки рельса;

- не разрушать материалы рабочих органов применяемого оборудования (резино-технические изделия, органическое стекло и металлические элементы), электрических контактов и соединений, а также уплотнительных колец пьезоэлектрических преобразователей;

- отсутствие образования солей на элементах дефектоскопного оборудования;

- быть негорючим и нетоксичным продуктом;

- не иметь резкого запаха, раздражающего слизистые оболочки дыхательных путей человека;

- не ухудшать коэффициент сцепления колес подвижного состава с рельсом;

- обладать достаточно высокой испаряемостью и быть биоразлагаемой (не менее 80%);

- свободно поступать через шланги подачи жидкости дефектоскопного оборудования при положительных и отрицательных температурах атмосферного воздуха

- НКЖ должна иметь динамическую вязкость при температуре минус 50°С не выше 1 Па-с;

- НКЖ должна иметь плотность 0,7-1,5 г/см3, при температуре окружающего воздуха от плюс 40 до минус 55°С;

- НКЖ должна обеспечивать значение коэффициента трения в системе «колесо - рельс» непосредственно в зоне контакта после нанесения НКЖ на рельс в интервале от 0°С до минус 50°С не менее 0,25.

Патентный поиск показал, что изобретений (патентов), защищающих НКЖ с таким комплексом технических характеристик не обнаружено, поэтому проблема создания НКЖ является актуальной, особенно для северных районов страны в области железнодорожного транспорта.

Известно достаточно много изобретений, защищающих составы контактных жидкостей с использований в качестве основы хлоридов металлов (SU 1379721, 07.03.1988; SU 1471117, 07.04.1989; SU 1525566, 30.11.1989; SU 1631406, 28.02.1991 (два последних содержат еще и метиловый спирт); SU 1652905, 30.05.1991; RU 2652380, 26.04.2018; SU 1652905, 30.05.1991; RU 2366940, 10.09.2009. Однако при использовании хлоридов металлов происходит их кристаллизация из водных растворов при низких температурах, что приводит к дополнительному загрязнению маслами и смазками, которые образуются, например, в колесных парах и что требует дополнительного удаления загрязнений с использованием большого количества спирта.

Известна контактная жидкость для ультразвукового контроля, содержащая компоненты при следующем соотношении, мас. %: этиловый или бутиловый спирт 0,5-15; пропиленгликоль 85-99,5 (SU 1455870, 10.12.1986).

Существенным недостатком известной жидкости является возможность проведения измерений в условиях температур до минус 40°С, что ограничивает ее использование только для контроля качества многослойных клееных конструкций и изделий из слоистых пластиков.

Известна контактная жидкость для ультразвукового контроля, содержащая следующие компоненты, мас. %: метиловый спирт 20-30, керосин или бензин 20-25, хлористый кальций 20-25, хлористый натрий 3-5, ПАВ 1,5-3, уротропин (ингибитор коррозии) 0,001-0,1, депрессор 0,3-0,5, антистатик 0,001-0,5 и вода - остальное (SU 1525566, 30.11.1989).

Указанная контактная жидкость выбрана в качестве наиболее близкого аналога к заявляемой.

Известная контактная жидкость обеспечивает возможность проведения измерений в условиях низких до минус 60°С температур. Однако содержащиеся в составе жидкости бензин и керосин относятся к веществам, загрязняющим окружающую среду, что не позволяет использовать эту жидкость для дефектоскопии путепроводов и рельсовых путей.

Метиловый, этиловый и бутиловый спирты относятся к ряду одноатомных первичных спиртов алифатического ряда, доступны для использования, однако в составе жидкостей указанных аналогах они имеют существенные ограничения и низкую производительность использования при температурах ниже минус 60°С, в частности в области железнодорожного транспорта.

Проблема низкой производительности дефектоскопии особенно актуальна в случае контроля железнодорожных путей сообщения, протяженность которых составляет десятки тысяч километров.

Сегодня, для того, чтобы провести измерения на каком-либо участке пути, измерительные бригады часами дожидаются так называемого «окна» в плотном графике движения поездов. Увеличение производительности дефектоскопии позволило бы решить упомянутую проблему за счет совмещения движения дефектоскопической аппаратуры с движением поездов.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание контактной жидкости, позволяющей осуществлять процесс дефектоскопии в условиях отрицательных температур и на высоких скоростях, близких к скорости движения железнодорожного состава.

Технический результат заключается в обеспечении надежного акустического контакта с контролируемым объектом при низких до минус 65-70°С диапазонах рабочих температур и высоких скоростей движения железнодорожного состава.

Другим техническим результатом является повышение стабильности физических свойств контактной жидкости при упрощенном составе.

Другим техническим результатом является возможность длительного хранения контактной жидкости, в процессе которого она сохраняет все свои свойства и качества.

Указанные технические результаты достигаются тем, что контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии, содержащая одноатомный первичный спирт алифатического ряда, технологические добавки и воду, согласно изобретению дополнительно содержит ацетат аммония, а в качестве спирта изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас. %: изопропиловый спирт 35-55; ацетат аммония 20-35; технологические добавки не более 2,0 и вода остальное, при этом технологические добавки содержат: ингибитор коррозии 0,5-1,0 мас. %; для цветности пигмент 0,002-0,006 мас. %; для запаха отдушку 0,02-0,2 мас. %; поверхностно-активное вещество 0,1-0,35 мас. %, в качестве которого используют, преимущественно синтанол, неонол или другие известные ПАВ.

Пример 1.

Контактную жидкость в количестве Ют готовят следующим образом. В емкость с принудительным перемешиванием загружают 3,5 т (35 мас. %) порошка ацетата аммония, добавляют 3,5 т (35 мас. %) изопропилового спирта и 0,622 мас. % технологических добавок: ингибитор коррозии 0,5 мас. %; неонол 0,1 мас. %; пигмент 0,002 мас. %; отдушка 0,02 мас. %, доливают воды до получения 10 т общего количества раствора, компоненты перемешивают до полного растворения ацетата и получения однородного состава.

Раствор контактной жидкости прозрачный. Температура замерзания жидкости минус 65°С. Полученный продукт фасуют и отправляют на хранение или реализацию.

Пример 2.

Все как в примере 1, но загружают 2,0 т (20 мас. %) порошка ацетата аммония, добавляют 5,5 т (55 мас. %) изопропилового спирта и технологических добавок 1,556 мас. %: ингибитор коррозии 1,0 мас. %; неонол 0,35 мас. %; пигмент 0,006 мас. %; отдушка 0,2 мас. %, наливают воды до 10 т, компоненты перемешивают до полного растворения ацетата.

Температура замерзания полученной контактной жидкости минус 67°С.

Пример 3.

Все как в примере 1, но загружают 30 мас. % порошка ацетата аммония, добавляют 45 мас. % изопропилового спирта и 1,255 мас. % технологических добавок: (ингибитор коррозии 0,8 мас. % (бензоата натрия); неонол 0,30 мас. %; пигмент 0,005 мас. %; отдушка 0,15), доливают до 10 т воды, компоненты перемешивают до полного растворения ацетата аммония.

Температура замерзания контактной жидкости минус 70°С.

Предлагаемая жидкость имеет не сложный состав, проста в приготовлении, имеет требуемую вязкость за счет того, что при низких температурах загустевает и не дает растекаться. Сочетание изопропилового спирта с ацетатом аммония обеспечивает получение синергетического эффекта, а именно: низкую температуру замерзания минус 67-70°С, вязкость и свойства контактной жидкости, соответствующие техническим требованиям к НКЖ, разработанные в ОАО «Российские железные дороги».

В качестве изопропилового спирта используют спирт по ГОСТ 9805-84, ацетат аммония по ГОСТ 3117-78.

В качестве ингибитора коррозии используют, преимущественно бензоат натрия, однако могут быть использованы и другие известные многочисленные ингибиторы коррозии.

Определение температуры замерзания (застывания) контактной жидкости осуществляли по стандартной методике, в соответствии с ГОСТ 20287-91 «Нефтепродукты. Методы определения температур текучести и застывания».

Как показали испытания при ультразвуковой дефектоскопии рельсов железнодорожных путей контактные жидкости всех составов имеют рабочую температуру в пределах от 0 до минус 70°С и повышение надежности акустического контакта при контроле изделий, за счет улучшения смачиваемости, контакта между исследуемым объектом и акустическим прибором.

Гарантийный срок хранения контактной жидкости составляет не менее трех лет. Как показали последующие исследования, все образцы при использовании сохранили свои физические свойства и рабочие характеристики.

В настоящее время контактная жидкость проходит испытания при температурах ниже 70°С при ультразвуковой дефектоскопии рельсов железнодорожных путей.

Контактная жидкость предлагаемого состава соответствует санитарным нормам и правилам по ГОСТ 12.1.007-076 и относится к IV классу безопасности (вещества малоопасные).

1. Контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии, содержащая одноатомный первичный спирт алифатического ряда, технологические добавки и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ацетат аммония, а в качестве спирта изопропиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас. %: изопропиловый спирт 35-55; ацетат аммония 20-35; технологические добавки не более 2,0 и вода остальное.

2. Контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии по п. 1, отличающаяся тем, что технологические добавки содержат: ингибитор коррозии 0,5-1,0 мас. %; для цветности пигмент 0,002-0,006 мас. %; для запаха отдушку 0,02-0,2 мас. %; поверхностно-активное вещество 0,1-0,35 мас. %, в качестве которого используют преимущественно синтанол, неонол.



 

Похожие патенты:

Данное устройство имеет отношение к области ультразвукового контроля материалов из металла и предназначено для контроля рельсов, прутков, квадратной заготовки и труб.

Использование: для определения предельного состояния материала магистральных газопроводов в процессе эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что предельное состояние конструкции определяют по отношению ударной вязкости материала конструкции к нормативной ударной вязкости или ударной вязкости, соответствующей хрупкому разрушению материала.

Предложен способ и измерительное устройство для определения параметров качества газа, в котором газ или газовая смесь протекает как через ультразвуковой расходомер (4), так и через микротермический датчик (7), и первый используют для определения скорости звука и течения, а с помощью второго определяют теплопроводность и теплоемкость газа или газовой смеси.

Использование: для возбуждения акустических колебаний в компактных, дискретных, влагонасыщенных и жидких средах. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют термоциклическую обработку акустических волноводов в теплообменниках с помощью нагретой и охлажденной жидкости, при этом жидкость может быть представлена в виде суспензии с материалом гранул твердого теплоносителя со средним размером менее 0,5 мм, который подбирают схожим или инертным по химическому составу с материалом акустического волновода, но близким к нему по плотности.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Прибор содержит процессорный блок (ПБ) 10 с узлом определения полного и остаточного ресурса (УОР) 17 и с клеммными разъемами (КР) 11, 12 для подключения выносного ферритометрического наконечника (ВФН) 20 и выносного ультразвукового толщиномера (ВУЗТ) 30, клавиатуру 40 для ввода необходимых дополнительных величин, а также данных необходимых измерений штатными измерительными средствами электростанции и дисплей 50 для визуализации выходных данных.

Изобретение относится к исследованию низкотемпературных свойств нефтепродуктов путем пропускания через них ультразвуковых волн и может быть использовано для экспрессного контроля температуры застывания и текучести в аналитических лабораториях нефтехимических предприятий, университетов и научно-исследовательских центров.

Использование: для диагностики качества лазерного сварного шва, выполненного между двумя деталями из пластика. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют следующие этапы: а) измерение совокупности значений ослаблений ультразвука, характеризующих указанный лазерный сварной шов, посредством перемещения ультразвукового датчика вдоль указанного лазерного сварного шва; b) вычисление взвешенной ширины Lp указанного лазерного сварного шва на основании картины, отображающей совокупность значений ослабления ультразвука; c) сравнение указанной взвешенной ширины Lp с заранее определенной пороговой взвешенной шириной Ls, при этом сварной шов считается приемлемым, если значение Lp превышает или равно Ls.

Использование: для обнаружения и классификации сигнала в системах контроля. Сущность изобретения заключается в том, что обнаружение и классификация сигнала основаны на механизме обнаружения сигнала с использованием метода накопления и определения характеристик случайного сигнала, при этом сигнал после каждой итерации измеряется с помощью идентификационного тестера, получаемые оценки идентификационного параметра сравниваются с некоторым наперед заданным пороговым значением, при достижении которого итерации прекращаются.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам ультразвуковой диагностики. Ультразвуковая система диагностики с временной компенсацией усиления (TGC) ультразвуковых эхо-сигналов содержит панель управления ультразвуковой системы и множество средств управления TGC, расположенных на панели управления ультразвуковой системы и сконфигурированных с возможностью установки в номинальное положение или регулировки в другие положения для управления временной компенсацией усиления, множество подсвечивающих устройств, каждое из которых расположено на одном из средств управления TGC.

Изобретение относится к средствам проверки ценного документа заданного типа ценного документа. Технический результат заключается в повышении надежности проверки ценных документов на наличие по меньшей мере одной нерегулярности по меньшей мере одного заданного типа, например нерегулярности в форме по меньшей мере одного налипания, преимущественным образом клейкой ленты, и/или по меньшей мере одной складки и/или удаления материала.

Изобретение относится к тиксотропному средству для защиты от коррозии металлической поверхности, к способу нанесения его, к металлической структуре, покрытой средством для защиты от коррозии, к устройству, обеспечивающему обнаружение индикатора коррозии, и способу проверки металлической структуры на наличие коррозии.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии электропроводящих объектов капиллярным методом. Предложен способ капиллярной дефектоскопии, который заключается в выполнении операций по подготовке поверхности, сушке, нанесении пенетранта, пропитке пенетрантом контролируемого объекта, удалении излишков пенетранта, а также нанесении проявителя с одновременным или последующим нагревом контролируемого объекта при выполнении одной или нескольких операций.

Изобретение относится к средствам для обнаружения трещин в форме микроэмульсий с низким средним размером частиц и высоким светопропусканием, способу изготовления микроэмульсий на водной основе, способу их переработки, в соответствии с которым органический растворитель содержит по меньшей мере один растворенный в нем краситель, а также к применению указанных средств для испытания и дефектоскопии капиллярным методом прежде всего металлических изделий.

Изобретение относится к области медицины и касается способа морфофунционального анализа тромбоцитов, содержащихся в богатой тромбоцитами плазме (БоТП) или тромбоцитном концентрате (ТК).

Изобретение относится к ремонту, в частности к способам определения трещин в двухслойных емкостях для перевозки нефтепродуктов. Вначале определяют трещину в наружном слое двухслойной емкости и заваривают ее.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий посредством капиллярной дефектоскопии и может быть использовано в различных областях промышленности для обнаружения дефектов в материалах и изделиях.

Группа изобретений относится к области техники, раскрывающей устройства и способ для поиска дефектов скрытых деталей. Устройство поиска дефектов на скрытых деталях, таких как лопатки турбомашины, содержит средства освещения и съемки изображений, соединенные со средствами направления света и передачи изображений, размещенных в кожухе.
Изобретение относится к области производства, ремонта и дефектации деталей и может быть использовано при ремонте двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к области выявления трещин в объекте. .
Изобретение относится к цветной капиллярной дефектоскопии и может быть использовано в авиационной, космической, автомобильной, судостроительной и других отраслях машиностроения, а также энергетической, химической и атомной промышленности для выявления поверхностных дефектов при особо точном контроле изделий.
Изобретение относится к составам противообледенительных жидкостей для наземной обработки авиационной техники. Противообледенительная жидкость, включающая воду, смесь диэтиленгликоля и глицерина либо чистый глицерин; гидрофобно-модифицированный акриловый загуститель; поверхностно-активное вещество, в качестве которого используют смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных высших жирных спиртов фракции С12-С14; ингибитор коррозии, в качестве которого используют смесь метанола, вторичных жирных спиртов и кетонов фракции С6-С9, являющуюся продуктом процесса окисления фракции н-алканов С6-С9 водным раствором пероксида водорода на капсулированном силикалите титана; натриевые мыла высших карбоновых кислот, выделяемые из соуп-стоков.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля с использованием контактной жидкости, которая применяется при низких температурах в железнодорожном транспорте. Предложена контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии, которая содержит компоненты при следующем соотношении, мас. : изопропиловый спирт 35-55; ацетат аммония 20-35; технологические добавки не более 2,0 и вода остальное. Технический результат заключается в повышении акустического контакта с контролируемым объектом при низких до минус 65-70°С диапазонах рабочих температур и высоких скоростях движения железнодорожного состава, повышении стабильности физических свойств контактной жидкости, возможности длительного хранения контактной жидкости, в процессе которого она сохраняет все свои свойства и качества. 1 з.п. ф-лы.

Наверх