WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |

Информационно – измерительная система для определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов

-- [ Страница 2 ] --

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.

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 E, 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:

Анализ методов и средств определения коррозии и выбор наиболее приемлемых решений1.

Разработка схемы преобразования значений измеряемого параметра – значений массы образца-свидетеля (датчика коррозии – первичного измерительного преобразователя) через радионуклидную метку в значения выходной величины;

Исследование механизма и разработка алгоритма преобразования значений метрологических исследований измерительной системы;

Разработка технического решения по введению в материал образца-свидетеля Разработка технических решений для уменьшения погрешностей результатов преобразования значений измеряемого параметра: от изменений элементов геометрического фактора;

измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов;

проверки определения коррозии в промышленных условиях.

Научная новизна работы 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;

Разработано оригинальное техническое решение-получение радионуклида в материале образца-свидетеля из изотопа Fe, входящего в естественную смесь изотопов железа, составляющих основу материала образцов-свидетелей;

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;

Разработано техническое решение, снижающее влияние на результаты преобразования значений измеряемого параметра, от флуктуации геометрического фактора (расстояние от образца-свидетеля до детектора);

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 системы) механизма преобразования значений измеряемого параметра–значений массы образца-свидетеля через радионуклидную метку в значения выходной величиныинтенсивность электрических импульсов. Полученные знания позволили разработать подробную схему преобразования значений измеряемого параметра, сформировать алгоритм и структуру информационно-измерительной системы, выявить и исследовать влияющие параметры.

преобразователей) с радионуклидом генетически связанным с равномерно распределённым (естественным образом в материале образца-свидетеля) Fe, 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.

изотопа 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 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.

Для разработки технических решений применялись методы: идеализации, АРИЗ, ТРИЗ, формализации, экспериментальные и метод моделирования.

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 Схема, механизм и алгоритм преобразования значений измеряемого параметра – значений массы образца-свидетеля (датчика коррозии – первичного измерительного преобразователя) через радионуклидную метку в значения выходной величины;

Получение в материале образца-свидетеля (первичном измерительном преобразователе) долгоживущего радионуклида из изотопа 26 Fe ;

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;

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;

Структурно-блочная схема информационно-измерительной системы определения параметров процесса промышленной коррозии с измерительным преобразователем на основе ядерно-физических методов;

(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 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».



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |
 


Похожие работы:

« Фесько Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ ФОРМЫ ОБЪЕКТОВ 05.11.07 – Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель – кандидат технических наук, профессор Тымкул Василий Михайлович Новосибирск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 1 Аналитический обзор научно-технической и патентной литературы по оптическим и оптико-электронным ...»

« ЛАРИН АЛЕКСЕЙ АНДРЕЕВИЧ СПОСОБЫ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель -кандидат технических наук, старший научный сотрудник Бакулин В.Н. Научный консультант - кандидат технических наук, доцент Резниченко В.И. Москва 2013 2 Содержание ...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.