автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.04, диссертация на тему:Повышение эффективности безводного контроля локальной герметичности судовых конструкций

На правах рукописи

СТРЕЛЬЧЕНКО Юрий Борисович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БЕЗВОДНОГО КОНТРОЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ ГЕРМЕТИЧНОСТИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.08.04 - «Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на Федеральном государственном унитарном предприятии «Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения».

Научный руководитель - доктор технических наук

ГОРБАЧ Владимир Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ЧИСТОВ Валентин Борисович

кандидат технических наук УТКИН Вячеслав Евгеньевич

Ведущее предприятие - Санкт-Петербургский государственный морской технический университет

Защита диссертации состоится « 1 » июня 2005 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д223.009.04 при Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций по адресу: 198035, Санкт-Петербург, уд. Двинская, д.5/7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета водных коммуникаций.

Автореферат разослан « 29 » апреля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д223.009.04 д.т.н., профессор

В. Л.ЕРОФЕЕВ

1

¿/8 ,

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В отечественном судостроении контроль локальной герметичности осуществляют согласно Правилам Морского Регистра судоходства Российской Федерации, а также в соответствии с действующими отраслевыми стандартами. Согласно этим документам до сего времени локальную герметичность контролируют методами, основанными на использовании воды. Эти методы весьма трудоемки и дороги, налив большого объема воды приводит к значительным нагрузкам на корпус строящегося судна. Указанных недостатков лишены методы безводного контроля, осуществляемые с применением давления сжатого воздуха

Методы жидкостного и воздушного контроля локальной герметичности разработаны в У 60-х годах прошлого века, исходя из требований судоходства, связанного с перевозом грузов, характеризующихся проникающей способностью, адекватной проникновению технической и забортной воды. К настоящему времени характер и проникающая способность перевозимых грузов существенно изменились, кроме того, ужесточились экологические требования охраны окружающей среды. Это значительно сузило область применения существующих методов контроля, тем более что они имеют общий недостаток, заключающийся в визуальной (субъективной) оценке результатов контроля.

За последние годы в различных отраслях промышленности для повышения эффективности (достижения большей степени чувствительности и исключения влияния субъективного фактора) начали применять методы контроля, основанные на использовании не традиционных физических принципов Однако имеющихся практических результатов применения таких методов недостаточно для замены традиционного гидравлического и воздушного контроля инструментальными технологиями Специфика постройки судов требует поиска решений и определения физических закономерностей, позволяющих управлять процессом повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности.

Автор выражает благодарность за научно-методические консультации кандидатам технических наук А Я Розиновуи|Р В Ярыгину|.

Цель и задачи исследования

Цепью настоящей диссертационной работы является повышение надежности, качества 4 и чувствительности безводного контроля локальной герметичности судовых конструкций.

Для достижения этой цели определены следующие задачи исследования'

1 Проведение анализа физического состояния судовых корпусных конструкций при контроле локальной герметичности и аналитической оценки /ворога чувствительности контроля локальной герметичности, используемыми в суд

2. Выполнение теоретических разработок моде ределения сквозных микронеплотностей безводным

1а и алго-

>цесса оп-

ритма расчета параметров процесса контроля локальной герметичности с учетом практического использования этих физических явлений

3 Экспериментальное исследование характеристик процесса выявления сквозных микронеплотностей с учетом дуализма физических явлений контроля локальной герметичности и сопоставимости проникающей способности жидких грузов, транспортируемых в современном судоходстве, с порогом чувствительности методов контроля локальной герметичности.

4 Определение путей практической реализации разработанной технологии безводного контроля локальной герметичности и оценка ее эффективности.

Методы исследований

В качестве теоретической основы выполненных исследований использованы законы изгиба панелей и пластин металлических конструкций, законы механики жидкости и газа, законы генерации акустических полей, методы математического моделирования и технико-экономической оценки принимаемых решений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1 На основе выполненных исследований показана не/идентичность характера судового изгиба корпуса при наливе в него воды на стапеле и эксплуатации на плаву, чем подтверждена невозможность контроля эксплуатационной прочности и герметичности ряда несущих конструкций (перекрытий, платформ и т п) в процессе проведения гидравлических испытаний и целесообразность замены их по этой причине безводными методами контроля

2. В отличие от существующего необоснованного предположения, что сквозные микронеплотности могут быть выявлены по сигналам лопающихся воздушных пузырьков, предложена схема выявления сквозных микронеплотностей по сигналам продолжительного звукоизлучения, генерируемого изменением объема и формы образующихся и оторвавшихся от кромок каналов микронеплотностей воздушных пузырьков, соответственно чему разработана математическая модель формообразования и взаимосвязи параметров воздушных пузырьков и сквозных микронеплотностей, выявляемых методов безводного контроля, а также получены аналитические и графические зависимости для расчета акустического давления, создаваемого пузырьковым эффектом.

3 Разработаны и проверены сравнительными расчетами, а также экспериментальным путем спектральные схемы звуковых сигналов истекающего сжатого воздуха, построены диаграммы соотношений чувствительности безводного контроля локальной герметичности, выбраны пенообразующие растворы, обеспечивающие устойчивость пенообразования и возможность генерации акустического поля, создаваемого пузырьковым эффектом

4. Предложен физически обоснованный и экспериментально проверенный метод повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности судовых конструк-

ций, позволяющий выявлять сквозные микронеплотности на порэдок меньше тех, которые определяют традиционными методами безводного контроля.

5 Выполнены аналитические и экспериментальные оценки показателей порогов чувствительности контроля локальной герметичности безводными методами, а также их сопоставление с проникающей способностью жидких грузов, транспортируемых в современном судоходстве

Практическая ценность работы

1 Разработана технология повышения эффективности безводного контроля локапь-

• ной герметичности, основанная на совместном использовании пенообразующих составов, акустических течеискателей и вакуумных камер, одобренных Морским Регистром судоходства Российской Федерации.

• 2 Разработана совмещенная диаграмма определения порога чувствительности и областей рационального использования методов локального контроля герметичности в условиях наличия атмосферного давления и разряжения (вакуума) пространства в районе расположения микронеплотностей

3. Определены на базе технико-экономического расчета показатели повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности, обеспечивающей возможность выявления сквозных микронеплотностей с применением течеискателей и вакуумных камер за счет сокращения объема гидравлических испытаний судовых конструкций.

Апробация работы

1 Разработки диссертации являются составной частью госбюджетной темы «Разработка общих технологических принципов реновации корпусов транспортных систем Моделирование процессов образования и накопления сварочных деформаций при реновации транспортных систем Исследование проникающей способности испытательных сред и нефтепродуктов через дефекты сварных соединений и способы герметизации дефектов», проведенной ФГУП «ЦНИИТС» с выпуском технического отчета ГКЛИ 3210-148-2004 г

2 Основные результаты проведенных исследований доложены на научно-технической

л

конференции НТО им А Н Крылова, посвященной 300-летию ФГУП «Адмиралтейские верфи», где они отмечены дипломом с присуждением второго призового места

| Публикации

Основное содержание диссертации изложено в 9 печатных работах

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературных источников Работа изложена на 133 машинописных страницах и содержит 39 рисунков, 12 таблиц и список использованной литературы из 114 наименований

2. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении оценивается установившийся в отечественном судостроении методический подход и основной состав испытаний на герметичность, анализируются недостатки жидкостных и безводных методов контроля локальной герметичности судовых конструкций, отмечается возможность исключения этих недостатков путем использования физических явлений;не применяемых до сих пор в судостроении, указывается, что стремление их реализации требует проведения теоретических и экспериментальных исследований, учитывающих специфику судостроения и возможность управления процессом повышения эффективности контроля локальной герметичности судовых конструкций

В первой главе представлен анализ существующих разработок контроля локальной герметичности, сформулированы цель и задачи исследования

В настоящее время технология проведения контроля локальной герметичности судовых конструкций регламентирована действующими отраслевыми стандартами ОСТР5Р 1180-93 и ОСТВ5 0298-80. Согласно этим стандартам считается, что судовые конструкции качественны в том случае, когда при испытаниях на герметичность на их поверхностях не появляются течи в виде струй, стекающих капель воды или потеков, а также не будет воздушных пузырьков или коконов мыльной пены При этом сквозные микронеплогности выявляют визуально

В 60-х годах прошлого столетия В Ф Соколовым проведен1 анализ и выполнена сравнительная оценка эффективности контроля локальной герметичности гидростатическим и воздушным давлением Это позволило отдать предпочтение безводным методам контроля.

Практика зарубежного судостроения и опыт смежных отраслей промышленности показали, что эффективность безводного контроля локальной герметичности может быть повышена с использованием течеискателей и вакуумных камер В машиностроении при помощи течеискателей осуществляют галоидный, масс-спектрометрический, газоаналитический (катарометрический), органо-аналитический и акустический безводный контроль локальной герметичности Среди них условиям судостроения в наибольшей мере соответствует акустический безводный контроль, который характеризуется экологической чистотой, улучшением условий труда и существенным снижением затрат природных ресурсов

Выявление сквозных микронеплотностей акустическим методом основано на фиксации акустического поля образующегося в пространстве при истечении через каналы сквозных микронеплотностей, например сжатого воздуха Вопросами шумообразования истекающей струи воздуха занимались Е А Непомнящий Л Я Гутин, Е Я Юдин, Л М Лямшев и другие Однако в их разработках исследовались, главным образом, процессы шумообразования, генерируемые турбулентными потоками, истекающими из сопел значительных диаметров Задача истечения струи сжатого воздуха из канала сквозных микронеплотностей малого размера, характерных для судовых конструкций, не разрабатывалась

Результатами экспериментальных работ, выполненных в Ижевском государственном университете, установлено, что чувствительность акустического контроля локальной герметичности может быть существенно повышена при совместном использовании акустических течеискателей и пенообразующих составов Однако никакими теоретическими разработками этот вывод не подкреплен

В практике зарубежной промышленности и отечественном машиностроении накоплен значительный опыт использования вакуумных камер

Совершенствование и пути повышения эффективности методов контроля локальной гер, метичности в настоящее время различны, хотя в основе их лежат одинаковые нормы контроля, параметры и геометрия выявляемых сквозных микронеплотностей, а также физика истечения через микронеплотности испытательных сред, подчиняющаяся законам механики жидкостей и га-^ зов. С учетом этого высказано предположение, что с целью поиска путей повышения эффективности контроля локальной герметичности, основанных на использовании физических явлений типа генерации и усиления сигналов акустического поля, либо вакуумирования отдельных участков судовых конструкций, необходимо рассматривать дуализм явлений, связанных с использованием пузырькового эффекта, фиксирующего наличие сквозных микронеплотностей. Это требует изучения и аналитической оценки порогов чувствительности существующих традиционных методов контроля локальной герметичности, составления и экспериментальной проверки моделей физических явлений новых методов безводного контроля герметичности

Во второй главе приведены результаты разработки аналитической модели повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности.

Выполнен анализ с расчетом и построением графиков^ отражающих физическое состояние судовых конструкций при испытаниях их герметичности гидравликой на стапеле и на плаву, а также проведении эксплуатации судна Для этого в качестве объекта проводимых исследований выбран крупнотоннажный танкер, предназначенный для транспортирования гаммы разнохарактерных жидких грузов различного эксплуатационного назначения.

В процессе испытаний наливом воды на стапеле возникает опасность образования остаточных деформаций судовых конструкций, а также создания значительных нагрузок на используемое построечное место. Последнее приводит к образованию реактивных усилий и возникно-» вению напряжений, величина которых зависит от величины изгибающих моментов, изменяющихся вдоль корпуса судна согласно эпюре весовой нагрузки (рисунок 1)

При испытаниях на герметичность наливом воды на плаву, корпуса судов также изги-р баются под действием весовой нагрузки и массы залитой воды, а также противодавления сил поддержания, создаваемых забортной водой (рисунок 2)

В процессе эксплуатации судов их корпусные конструкции изгибаются под действием перевозимых грузов, запасов топлива, масла, воды и т п , или бапласта^обеспечивающего необходимую остойчивость при отсутствии грузов При этом на характер изгиба судна, эксплуатирующегося «в грузу» или «в балласте», существенное влияние оказывает состояние морской поверхности, т е положение эксплуатирующегося судна «на тихой воде», «на вершине волны», либо «на подошве волны» (рисунки 3 и 4).

Рис 1 - График изменения изгибающих моментов при испытаниях герметичности на построечном месте

зоооо;

25000 20000 15000 10000 5000

248Ц 2790 2400

\

/ ч

/ \

/ \

у \

О 10 20

58

65 110 140 185 190 210 Цм

Рис 2 - График изменения изгибающих моментов при испытаниях герметичности на плаву

1 - на тихой воде; 2 - на вершине волны; 3 - на подошве волны

Рис 3 - График изменения изгибающих моментов в положении судна на плаву с полным грузом и полным наличием запасов

545

1 - на тихой воде; 2 - на вершине волны; 3 - на подошве волны

Рис 4 - График изменения изгибающих моментов в положении судна на плаву в балласте с полным наличием запасов

Данные рисунков 1-4 явились основой расчета напряжений, в процессе которого корпус судна моделировали в виде балки переменного сечения, воспринимающей воздействие массы заливаемой воды или эксплуатационных нагрузок по теоретическим шпациям. Перекрытия корпуса в процессе расчета были представлены как система продольных и поперечных пересекающихся балок, упруго заделанных на опорном контуре Результаты проведенных расчетов показали, что гидравлические испытания герметичности корпуса судна на стапеле не позволяют осуществить проверку его эксплуатационной прочности, т к. характер изгиба корпуса и его напряженно-деформированное состояние на стапеле и на плаву не адекватно Кроме того, в процессе гидравлических испытаний на герметичность величина давления запиваемой воды на корпусные конструкции убывает по высоте корпуса судна по линейному по закону прямоугольного треугольника с вершиной, направленной к настилу верхней палубы В результате, на участках корпусных конструкций, где гидростатического напора недостаточно (палуб, настилов и т п ^возможно заполнение водой только каналов крупных сквозных микронеплотностей, а из-за наличия значительного капиллярного противодавления в каналах малых сквозных микронеплотностей, вода на контролируемых поверхностях корпусных конструкций не обнаруживается

С целью исключения указанного недостатка, для контроля локальной герметичности корпусных конструкций используются безводные методы, основанные на давлении сжатого воздуха Для сравнения гидравлического и безводного методов выполнена оценка порогов их чувствительности, выраженных в единицах натекания размерностью м3Па/с

Показатель порога чувствительности испытаний надувом и обдувом струей сжатого воздуха определен на основе минимального количества воздуха, которое могут пропустить в единицу времени сквозные микронеплотности При атмосферном давлении, этот показатель составляет:

В™ » (1)

0"Р и

Р/

где - минимальный поток сжатого воздуха, проходящего через сквозные микронеплотности в единицу времени, Р0„р - абсолютное давление, т е давление, представляющее сумму испытательного и атмосферного давления;

Ра - атмосферное давление. Величина минимального потока истекающего сжатого воздуха определена по

формуле

О»™ П7гРо р /2\

и™ 6Д1 а ' К )

где 00 - диаметр воздушных пузырьков, образующихся используемым пенообразующим раствором на мыльной основе; п - частота формирования воздушных пузырьков за время Л1.

На основе выражений (1) и (2) определен показатель порога чувствительности и регистрируемый минимальный поток сжатого воздуха, при безводном контроле локальной герметичности обдувом этого воздуха Для этого время Д< принято равным 3 с, что соответствует положениям отраслевого стандарта ОСТ5Р 1180-93.

Порог чувствительности гидравлического контроля локальной герметичности рассчитан из условия, что проходящий через каналы сквозных микронеплотностей диаметром с) и протяженностью Р поток воды О с показателем кинематической вязкости т)* за промежуток времени А! и перепаде гидростатического давления по обе стороны канала сквозных микронеплотностей, составляющего ДРж, определяется по формуле Пуазейля.

О «АР,«!4

— =--— • (3)

Поскольку в практике контроля локальной герметичности с помощью гидростатического давления основным признаком сквозных микронеплотностей является наличие визуально обнаруживаемых капель воды минимального объема Утп, то показатель порога чувствительности гидравлического контроля локальной герметичности определяли уравнением'

в - Чпш'ПжРа Д1п„2ДРж

где Г)в - показатель кинематической вязкости воздуха.

По результатам расчетов, основанных на выражениях (1) и (^построен графикупред-ставленный на рисунке 5. В процессе осуществления безводного контроля локальной герметичности микронеплотности фиксируют наличием воздушных пузырьков, создаваемых потоком О"0*" воздуха, истекающим через канал сквозной микронеплотности под действием испытательного давления:

-лвоза I 4<т„

где стп - коэффициент поверхностного натяжения используемого пенообразующего раствора.

В условиях разряжения (вакуумирования), т. е. при значениях Ра,близких к нулю, для образования воздушных пузырьков, равных по диаметру Бо, необходим поток воздуха меньшей интенсивности Это позволяет сохранять сформированные воздушные пузырьки в течение более длительного временного промежутка и повысить степень чувствительности контроля локальной герметичности.

м3Па

1 - сжатый воздух при обдуве, 2 -техническая вода, 3 -сжатый воздух при надуве

Рис 5 - График изменения пороговой чувствительности контроля локальной герметичности водой и сжатым воздухом

Механизм образования и длительного сохранения воздушных пузырьков в условиях наличия атмосферного давления требует обеспечения дискретного режима их формирования и исключения струйного режима истечения сжатого воздуха Это возможно, в первую очередь, при существенно малом диаметре каналов сквозных микронеплотностей, которые сложно обнаруживать визуально Однако получить информацию о наличии малых по размерам сквозных микронеплотностей возможно на основе дуализма пузырькового эффекта, который заключается в том, что образующиеся на кромках каналов этих неплотностей воздушные пузырьки обладают способностью бьггь не только видимыми, но также слышимыми

Для оценки физического явления дуализма (видимости и слышимости) пузырькового эффекта, проведены аналитические исследования физики формирования воздушных пузырьков и изучение процесса генерации этими пузырьками слышимых акустических сигналов При этом за основу принято положение о том, что сформировавшиеся устойчивые воздушные пузырьки за счет эластичности оболочки (пленки используемого пенообразующего раствора) и изменения в результате этого внутреннего объема способны генерировать ультразвуковые колебания окружающей воздушной среды Для возможности надежной фиксации создаваемого такими воздушными пузырьками акустического поля, интервал времени мехеду формированием двух следующих друг за другом пузырьков должен бьггь не менее промежутка времени мехеду моментом отрыва от кромок канала сквозной микронеплотности отдельного пузырька В этом случае индицируемый

отдельным пузырьком акустический импульс практически не накладывается на акустические импульсы других пузырьков

С целью решения поставленной задачи использована физическая модель формирования и последующего отрыва от кромок канала микронеплотности отдельно взятого воздушного пузырька, ъв которой сквозной канал микронеплотности рассматривался в виде цилиндрической трубки круглого сечения с осью, перпендикулярной стенке корпусной конструкции Внешняя поверхность стенки корпусной конструкции предполагалась погруженной в используемый пено-образующий раствор. Применительно к указанным условиям режим роста воздушного пузырька на кромках сквозного канала микронеплотности считали квазистационарным, при котором в каждый момент времени сохраняется условие равновесия статических сил (рисунок 6)

С учетом схемы сил, действующих на сформировавшийся воздушный пузырек, считали, что его отрыв от кромок канала сквозной микронеплотности будет вызывать усилие (РО, определяемого выражением.

где Р - радиус сферы пузырька,

г - радиус канала сквозной микронеплотности,

Р1 - давление воздуха внутри сферического пузырька,

уж - плотность пенообразующего раствора

Согласно законам механики при действии на воздушные пузырьки силы отрыва Г, последней противодействует сила стремящаяся удержать образовавшиеся пузырьки у края каналов сквозных микронеплотностей и характеризующаяся выражением

Рис. 6 - Условное состояние и схема сил, действующих на сформировавшийся воздушный пузырек в момент отрыва

(6)

- 0-2лГ 8|П 0с + Ро-яг2, где ес - краевой угол смачивания используемого пенообразующего раствора.

С учетом величины скорости перемещения сжатого воздуха V по каналу сквозной микронеплотности, поток протекающего воздуха О"0"1 из канала этой микронеплотности в объем готового к отрыву воздушного пузырька можно характеризовать зависимостью вида'

СГЗД = У-я-г2 . (8)

Если учесть, что перемещение потока сжатого воздуха О происходит под давлением Р', тогда величина этого давления с учетом скорости перемещения сжатого воздуха и потерь его давления на входе в канал сквозной микронеплотности, а также при истечении сжатого воздуха по каналу этой микронеплотности и при выходе из канала микронеплотности^ может быть определена на основе выражения.

а

где р, Х-, 9 - величины, характеризующие потери давления сжатого воздуха, соответственно на входе в канал сквозной микронеплотности, в процессе истечения воздуха через канал длиной I и на выходе из этого канала

Представленными уравнениями (8) и (9) предусматривалось, что движение сжатого воздуха через канал сквозной микронеплотности в сформировавшийся воздушный пузырек осуществляется из большого объема в малый Для этого условия коэффициент р = 0,5, что характеризует потери давления сжатого воздуха, вызванные сужением потока Овоая при входе в канал сквозной микронеплотности Из-за незначительности трения в процессе истечения потока сжатого воздуха по каналу сквозной микронеплотности коэффициент X может рассматриваться зависящим только от числа Рейнольдса, с учетом которого может быть рассчитана скорость потока воздуха V согласно выражению:

V - г

1Че =-, (10)

Л.

где т|в— коэффициент кинематической вязкости воздуха

Если предположить, что каждый последующий пузырек будет отрываться от кромок канала сквозной микронеплотности без временной паузы, т. е непосредственно после отрыва предыдущего воздушного пузырька, тогда средний показатель частоты отрыва этих пузырьков может характеризоваться выражением.

С учетом представления образующихся воздушных пузырьков в виде сферы и выражения сил натяжения пленки этих пузырьков на основе уравнения Лапласа, может быть записано равенство вида'

Pl = Ро + —

(12)

г

В результате на основе выражения (12), а также равенства sin вс= — , можно пред-

2

г

ставить с точностью до малых величин типа —

значение величины R, выраженной зави-

симостью:

R =

'Зсгг2

(13)

У,

Проведение преобразования уравнений (12) и (13) позволило получить выражение для определения значения избыточного давления ЛРЛ внутри воздушного пузырька после его отрыва от кромок канала сквозных микронеплотностей в виде

Выражение (14) свидетельствует о том, что при определенной величине радиуса канала сквозной микронеплотности величина избыточного давления ЛР„ определяется значением коэффициента поверхностного натяжения используемого пенообразующего раствора и не зависит от величины давления воздуха, истекающего через сквозной канал микронеплотности, ибо непосредственно в момент отрыва воздушного пузырька его сообщение с каналом сквозной микронеплотности прекращается вследствие замыкания пленки используемого пенообразующего раствора и образования тем самым замкнутой сферы пузырька. В результате величина избыточного давления в оторвавшемся воздушном пузырьке оказывается эквивалентной внешнему давлению окружающего пространства Р0

Изучение динамики воздушных пузырьков после их отрыва от кромок каналов сквозных микронеплотностей свидетельствует о том, что центр сферы пузырьков совершает сложное движение относительно наружного контура, при котором происходит изменение внутреннего объема и формы пузырьков Изменение формы пузырьков не играет какой-либо роли в акустическом излучении воздушных пузырьков, однако изменение внутреннего объема, т е объемные пульсации, совершаемые на собственной частоте с амплитудой, затухающей во времени по экспоненциальному закону, представляют существенное звено в генерации акустического поля Таким образом, каждый воздушный пузырек представляет колебательную систему, обладающую собственной резонансной частотой и затуханием колебаний С учетом сказанного, резонансная частота воздушного пузырька может быть определена по формуле Миннаэрта:

&Рп=Ц-Р2 -г'ш - у]

,1/4 Ж

(14)

где Ь - резонансная частота, Гц;

уж - плотность пенообразующего раствора

Как и для любой резонансной акустической системы, характер генерируемого акустического давления зависит от возмущений, действующих на воздушный пузырек Таким возмущением является момент отрыва воздушного пузырька от кромок канала сквозной микронеплотности, ибо при этом происходит замыхание пленки воздушного пузырька в месте бывшего контакта с микронеплотностью Это смыкание эквивалентно воздействию на отрывающийся воздушный пузырек скачка наружного и внутреннего давлений, мгновенное значение излучения которого в окружающем пространстве может быть описано выражением

у0 - плотность воздуха; t - время;

а - расстояние от воздушного пузырька до выбранной точки наблюдения,

- объемная скорость, характеризующая объемные пульсации пузырьков в нулевой момент времени {= 0;

&У0 - приращение объема пузырьков в нулевой момент времени 1 = 0.

Для оценки генерируемого акустического поля определены спектральные уровни акустического излучения, образующегося в результате отрыва и пульсационного изменения объема отрывавшихся воздушных пузырьков С этой целью использовано выражение, позволяющее вычислить амплитуду одиночного акустического импульса вида Р8(1), на основе математической зависимости вида

= Р/'"5'1" С08(2я^ - Д<р)

- амплитудное значение акустического давления,

(16)

Аср = агс1%-2- - фазовый угол;

з

в(0= I Р3(1)е12яПс11,

(17)

где f - текущая частота звука

С учетом выражения (17) и выполненных преобразований амплитуда одиночного акустического импульса характеризуется выражением

I

ад-

р.

(18)

f

Представленное выражение (18) включает отношение —, характеризующееся как

безразмерная частота

Когда происходит отрыв множества воздушных пузырьков, подобных по геометрическим характеристикам, то при частоте процесса отрыва пузырьков п, а также при условии отсутствия взаимного акустического влияния этих пузырьков друг на друга, среднее квадра-тическое значение образующегося акустического воздействия отрывающихся воздушных пузырьков характеризует выражение

где А1 - ширина полосы акустических частот, в пределах которой осуществляется измерение

Представленное уравнение (19) позволяет определить расчетный уровень шума, характеризующий применение различных пенообразующих растворов с целью повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности металлических конструкций

Для расчета значения Ргтб разработан алгоритм, представленный на рисунке 7. На базе этого алгоритма осуществлена расчетная оценка повышения чувствительности акустического метода поиска сквозных микронеплотностей, которая выполнена путем сравнения расчетных параметров акустического поля, генерируемого пузырьковым эффектом, и параметров акустического поля, образующегося при истечении турбулентного потока истекающей струи сжатого воздуха без применения пенообразующих растворов. Результаты проведенных расчетов позволили установить, что использование пенообразующих растворов обеспечивает при одинаковых геометрических параметрах каналов выявляемых сквозных микронеплотностей и аналогичном значении избыточного воздушного давления, возможность фиксации акустических импульсов пузырькового эффекта, в три раза превышающих по интенсивности показатели звукового давления, генерируемого турбулентной струей истекающего сжатого воздуха

В третьей главе изложены материалы экспериментального определения параметров, обеспечивающих повышение эффективности безводного контроля локальной герметичности

В составе этих работ выполнено исследование акустической выявляемое™ сквозных микронеплотностей, которое осуществлено с использованием изготовленных образцов-

Рт. =ЗД.[2пД^1

(19)

уровня акустического давления.

Исходные данные

Коэфф Радиус Атмо- Испыта- Коэфф. Плот- Теку- Ширина Время Рас-

потерь каналов сфер- тельное по- ность щая полосы наблю- стоя-

микро- ное дав- давле- верхн пенооб- частота акустич дения ние до

не- ление ние натяже- разую- звука частот точки

плот- ния щего наблю-

нос-тей раствора дения

5 г Ро Р1 о Уж f ДТ 1 а

Вычисление истекающего потока воздуха

Л ЯГ*

Определение количества воздушных пузырьков

п = 0,75-^5-

Расчет радиуса сферы воздушных пузырьков

Расчет скорости объемного расширения

воздушных пузырьков

* <3

Определение приращения объема воздушных пузырьков

„ _ 8яй2сг ° = ЗЯ

Определение резонансной частоты

3 Л +

2а

Л =

2 яй

Расчет амплитудного значения акустического давления

р _ Уо^о .2 Vo+4n2f0ЛV02 1/2

2 а

Расчет амплитуд одиночных акустических импульсов

Ч1)-1

2 IV 2

+ 5

Расчет акустического давления генерируемого воздушными пузырьками

= 8(г)-[2пДГ]1/2

Рис 7 - Алгоритм расчета акустического давления, характеризующего звуковые импульсы, генерируемые сформировавшимися воздушными пузырьками

имитаторов сквозных микронеплотностей типа капилляров с различными характеристиками натекания, а также при помощи стенда (рисунок 8) для испытаний этих образцов В процессе проводимых испытаний в резервуаре стенда ступенчато создавали избыточное давление сжатого воздуха При этом фиксировали акустические сигналы турбулентного потока воздуха, истекающего через каналы образцов-имитаторов при помощи конденсаторного микрофона С целью снижения степени влияния внешних помех исследования по измерению показателей генерируемых акустических полей осуществляли в звукоизолированной камере Результаты анализа спектра акустического поля, генерируемого истечением турбу-1 лентной струи сжатого воздуха, представлены на рисунке 9.

В связи с зависимостью пузырькового эффекта от устойчивости пенообразования, проведены экспериментальные исследования процесса формирования воздушных пузырь-V ков в условиях атмосферного давления и разрежения (вакуумирования) воздушного про-

странства Исследования осуществлены с использованием стенда и образцов-имитаторов, указанных выше В процессе проводимого экспериментального исследования фиксировали диаметры формирующихся воздушных пузырьков, для чего на выходной канал каждого из испытываемых образцов-имитаторов устанавливали контрольную шайбу с нанесенной на ее площадке разметкой концентрических окружностей различного диаметра На площадку шайбы наносили пенообразующий раствор, который в процессе эксперимента формировал воздушные пузырьки диаметром, контролируемым по размерам диаметров концентрирующих окружностей, нанесенных разметкой контрольной шайбы

Результаты выполненных исследований представлены графиком, изображенным на рисунке 10. Аналогично описанному осуществлено исследование процесса формообразования воздушных пузырьков в условиях разряжения (вакуумирования) Результатом этого эксперимента являлась фиксация уровня разряжения, при котором вскипал пенообразующий раствор и выявлялись сквозные микронеппотности минимального размера (рисунок 11)

С целью экспериментальной проверки существенного повышения интенсивности звукового давления за счет дуализма пузырькового эффекта, проведено повторное испытание на стенде указанных выше образцов-имитаторов Его осуществляли без применения и с примене-^ нием пенообразующего раствора

Результаты проведенных в обоих случаях испытаний представлены на графике рисунка 12 Они свидетельствуют о том, что использование дуализма пузырькового эффекта, " обеспечивающего генерацию акустического поля, создает возможность выявления сквоз-

ных микронеплотностей практически на порядок меньше тех, которые удается выявить визуальным осмотром при традиционных испытаниях сжатым воздухом (рисунок 5)

Данные проведенного экспериментального исследования устойчивости пенообразования в условиях атмосферного давления и разряжения, а также исследования показателей порога чувствительности испытаний на герметичность надувом сжатого воздуха и наливом воды, представленные на рисунке 5, позволили построить диаграмму, предназначенную для

/ 7?//////;/////////////

1 - образец-имитатор исследуемой микронеплотности;

2 - конденсаторный микрофон; 3 - согласующий усилитель; 4 - образцовый манометр; 5 - испытательный резервуар;

б - редукционный клапан; 7 - подача сжатого воздуха из магистрали; 8 - измерительный усилитель, 9 - фильтр верхних частот, 10 - измерительный микрофон; 11 - узкополосный анализатор; 12 - графический регистратор

Рис 8 - Схема стенда для исследования параметров акустического поля

И т .

, Звуковое давление дБ

Рис 9 - Спектр акустического поля, генерируемого истечением турбулентной струи сжатого воздуха

цм'Па/с

едю 1,3 ю в,МО" 1>10-* в,МО

в.мо

II / 1

г « £ —

п

р

в 10 16 30 25 30 <1,1

1 - полимерный состав; 2 - мыльная эмульсия

Рис. 10 - Зависимость диаметров воздушных пузырьков (с!) от величины натекания сквозных микронеплотностей

1 - полимерный состав; 2 - мыльный раствор;

2 - мыльная эмульсия

Рис 11 - График выявляемое™ сквозных микронеплотностей в условиях разряжения (вакуумирования)

определения давления сжатого воздуха или разряжения (вакуумирования), необходимых для выявления одинаковых по натеканию сквозных микронеплотностей (рисунок 13)

С учетом данных диаграммы, изображенной на рисунке 13> выполнено определение сопоставимости проникающей способности жидких грузов, транспортируемых в современном судоходстве, с порогом чувствительности методов контроля локальной герметичности Основными средствами осуществления этих экспериментальных исследований явились стенд и универсальный калиброванный имитатор микронеплотностей, представленный на рисунке 14. Этот имитатор был изготовлен в форме разборного металлического цилиндра с полостью в виде конуса, в которой располагался подвижной конус. Это позволяло образовывать регулируемый и фиксируемый зазор, обеспечивающий моделирование микронеплотностей с различной характеристикой натекания

и'Па

с Величина наодания

1

Ч|

\

1 - без использования пенообразующего раствора;

2-е применением пенообразующего раствора

Рис 12 - График изменения параметров акустической выявляемое™ безводного контроля локальной герметичности

Стенд для проведения экспериментальных исследований (рисунок 15) имел в своем составе емкость для сжатого воздуха или жидкости, измерение давления которых осуществляли манометром Для обеспечения возможности измерения утечки сжатого воздуха через соединение универсального калиброванного имитатора микронеплотностей, устанавливаемого на емкость, в составе стенда был предусмотрен замкнутый воздушный контур, включающий накопитель и агрегат осушения

величина натекания, мэ Па/с

«Г4

10-*^

2/ /

Ю-7

Раэрежемие о ов 0 08 0 0,05 0.1 015 Иабышчиов

Р, МПа дааланив

1 - полимерный состав, 2 - мыльная эмульсия, 3 - вода; 4 - сжатый воздух

Рис 13 - Диаграмма выявляемости сквозных микронеплотностей вакуумно-пузырьковым методом, давлением воды и сжатого воздуха

в

1 - корпус, 2 - конус, 3 - зазор между пришлифовальными поверхностями; 4 - объем для пробной среды, 5 - отверстие для подачи пробной среды; 6 - промежуточная втулка, 7 - упорная пружина; 8 -нажимная втулка; 9 - хвостовик для поворота (подачи) конуса

14 - Универсальный калиброванный имитатор сквозных микронеплотностей

1 - емкость; 2 - трубопровод для подвода сжатого воздуха и жидкости; 3 - запорный клапан, 4 - редукционный клапан; 5 - предохранительный клапан, б - манометр, 7 - универсальный комбинированный имитатор, 8 - накопитель; 9 - агрегат осушения; 10 - термометр; 11 - конденсатоотводчик; 12 - переносная емкость

Рис. 15 - Схема стенда для экспериментального определения показателей проникающей способности сжатого воздуха и жидких газов

С помощью описанного стенда выполнено исследование проникающей способности различных жидких грузов, а также установлены уровни достигаемых порогов чувствительности испытательных сред, коими является сжатый воздух или вода В качестве исследуемых испытаны по проникающей способности нефтяное топливо, дизельное топливо, моторное топливо, топливо для газотурбинных установок, бытовое топливо, мазут, масла для стационарных судовых дизелей, масла для карбюраторных двигателей, масла для автотракторных дизелей, химические грузы, растительные масла и жиры

Сравнение полученных экспериментальных данных по проникающей способности перечисленных жидких грузов и порогов чувствительности методов контроля локальной герметичности с использованием воды, сжатого воздуха и применением пузырькового эффекта показало, что регламентируемые действующими руководящими документами гидравлические испытания не обеспечивают выявления сквозных микронеплотностей, через которые способны проникать топлива авиационных двигателей и до 75% номенклатуры перевозимых жидких химических грузов Во всех случаях наивысшую степень гарантии герметичности и безопасности от проникновения экологически вредных жидких грузов обеспечивает метод локального контроля, основанный на дуализме пузырькового эффекта.

Четвертая глава посвящена практической реализации и технико-экономической оценке результатов повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности

Соответственно этому разработана технология, выбраны необходимые пенообра-зующие растворы и средства контроля, включающие акустические течеискатели марки УЗОН и комплект вакуумных камер, обеспечивающих возможность практического повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности в условиях избыточности испытательного давления сжатого воздуха по сравнению с атмосферным давлением и в условиях разряжения, создаваемого в районе локального контроля

Предложенная технология и средства ее осуществления регламентированы руководящими документами, согласованными Морским Регистром судоходства Российской Федерации'

- РД ГКЛИ. 0105-118 «Конструкции корпусные и системы трубопроводов Акустический метод испытаний на непроницаемость»,

- РД5Р ГКЛИ 3220-007 «Соединения сварные корпусных конструкций Испытания на герметичность с применением вакуумных камер»

Оценка результатов повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности выполнена расчетом ожидаемых экономических показателей При этом за базу проведенных расчетов приняты данные затрат трудоемкости и расхода материалов для выполнения процесса испытаний на герметичность судовых конструкций среднетоннажного танкера- путем налива под напором и без напора грузовых отсеков и цистерн различного назначения;

- методом смачивания керосином с контролем наличия сквозных микронеплотностей по меловому экрану

В процессе расчета учтено, что трудозатраты испытаний на герметичность составляют 9600 н ч , а замена жидкостных методов контроля герметичности безводными позволит снизить их на 11 %, что в существующих экономических условиях, когда стоимость одного н ч равна 98,8 руб., позволит получить экономию по заработной плате 9600 х 0,11 х 98,8 = 104 тыс.руб

Вместе с этим экономия затрат по материалам с учетом стоимости одного кубического метра используемой технической воды при наливе Ц™ и сливе ЦК| а также стоимости одного килограмма керосина Ц„, мыла хозяйственного Цш и мела Ц„, составит величину, указанную в таблице

Таблица

Предлагаемое технологическое решение Экономия затрат по материалам

Традиционная технология испытаний Технология, основанная на новых решениях

Замена испытаний налива воды под напором и без напора При объеме испытываемых грузовых отсеков и цистерн, составляющем 52800 мэ, расход наливаемой и сливаемой технической воды составляет Цтв = (LU + Цю) х 52800 ■ = (16 + 20) х 52800 = = 1900800 руб Двукратное сокращение объема напиваемой и сливаемой технической воды изменяет общую стоимость затрат на величину Ц™ = 1900800: 2 = 950400 руб.

Замена испытаний поливом водой под напором При расходе технической воды в процессе полива, рассчитываемом по 0,1 м3 на один м2 поверхности рубок, надстроек, шахт, кладовых, платформ и т п суммарная площадь которых составляет около 850 м2, затраты составляют. I4™ = (LU + Цк)х0,1 х850 = = (16 + 20) х 0,1 х 850 = 3060 руб При протяженности контролируемых сварных соединений, составляющих 670 м, затраты составляют Ц„. = 670 х Ц„ х 0,08 х 0,025 = = 670 х 17,5 х 0,08 х 0,025 = 23,45 руб

Замена испытаний керосином на меловой экран При расходе 0,07 кг керосина и 0,04 кг мела на один м сварного соединения, протяженностью 2400 м, затраты составляют Ц„ = (0.07Ц, + 0,04 LU х 2400 = = (0,07 х 12 + 0,04 X 6,2) X 2400 = = 2611 руб При расходе на один м 0,08 кг мыльного раствора, содержащего в одном дм3 воды 0,025 кг мыла хозяйственного, затраты составляют' Цн, - 2400 х Цмх х 0,08 х 0,025 = = 2400 х 17,5 х 0,08 х 0,025 = 84 руб

Отказ от повторного налива водой под напором в грузовые отсеки и цистерны после устранения обнаруженных микронеплотностей При объеме испытываемых грузовых отсеков и цистерн, составляющем 52800 м3, наливом водой испьпывается половина, т е 26400 м3, поэтому если считать, что для повторного выявления сквозных микронеплотностей потребуется налив не более трети первоначально применяемой воды, т е 8800 м3, тогда затраты составят LU = (LU + LU8800 = = (16 + 20) х 8800 = 316800 руб В связи с тем, что количество дефектных участков сварных соединений обычно не превышает в сумме 5-10 м, затраты на изготовление мыльного раствора и полимерных пе-нообразующих составов, а также органических индикаторов будут незначительными

С учетом данных таблицы экономия затрат по материалам может составить, 1,3 млн.руб При экономии заработной плать^составляющей 94848 рубля, а также стоимости комплекта акустических течеискателей 80000 руб и стоимости комплекта вакуумных камер 75000 руб, полный экономический эффект от внедрения мероприятий, повышающих эффективность безводного контроля локальной герметичности может составить в расчете на одно судно 1,5 млн руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Изучена физическая основа и технические возможности традиционно используемых в настоящее время методов контроля локальной герметичности, определены в сравнении показатели порогов чувствительности жидкостных и безводных методов контроля локальной герметичности.

2 Проведено аналитическое исследование дуализма физических явлений, связанных с определением мест расположения сквозных микронеплотностей на основе пузырькового эффекта, проявляющегося в условиях избыточного испытательного давления сжатого воздуха при наличии атмосферного давления и разряжения (вакуумирования) пространства в районе проводимого контроля локальной герметичности

3 На основе анализа физико-химических процессов формирования воздушных пузырьков пенообразующими составами, отличными по свойствам поверхностной вязкости и упругости, определены расчетные данные возможных размеров формируемых воздушных пузырьков, а также получены графические зависимости величины избыточного давления внутри этих пузырьков и частоты их образования в функции от этого давления и размеров каналов выявляемых сквозных микронеплотностей

4 Разработан алгоритм расчета акустического давления, генерируемого физическим явлением дуализма пузырькового эффекта, выполнен сравнительный расчет на основе этого алгоритма и аналитического выражения показателей акустического давления при турбулентном истечении струи сжатого воздуха, результатами которого установлено, что использование пузырькового эффекта способно обеспечить интенсивность звукового давления, в три раза превышающего показатели звукового давления, генерируемого струей истекающего сжатого воздуха

5 Выполнено экспериментальное исследование акустической выявляемости сквозных микронеплотностей, в результате которого установлено, что процесс истечения сжатого воздуха через каналы сквозных микронеплотностей характеризуется спектром акустических полей с неустойчивыми по величине и частоте узкополосными максимумами звукового давления, однако несмотря на это, экспериментально полученный график практически подтверждает, что использование дуализма пузырькового эффекта обеспечивает возможность поиска сквозных микронеплотностей на порядок меньше выявляемых традиционным (визуальным) способом

6 Проведено экспериментальное изучение устойчивости пенообразования мыльным пенообразующим раствором и полимерным составом в условиях атмосферного давления и

I разряжения (вакуумирования), в результате которого построены графики зависимости диа-

метра формируемых воздушных пузырьков и степени их выявляемости от величины показателей натекания сквозных микронеплотностей, а также разработана диаграмма выявляемости сквозных микронеплотностей наливом воды и надувом сжатого воздуха в условиях атмосферного давления и разряжения

7 Экспериментально сопоставлены данные проникающей способности жидких грузов, включающих нефтяное топливо, дизельное топливо, моторное топливо, топливо для газотурбинных установок, бытовое топливо, мазут, масла для судовых дизелей, масла для карбюраторных

двигателей, масла для автотракторных дизелей, химические грузы, растительные масла и эфиры и порогов чувствительности методов контроля локальной герметичности гидравликой и сжатым воздухом, в результате чего установлено, что регламентируемые действующими руководящими документами гидравлические испытания не обеспечивают выявление сквозных микронеплотностей, через которые способны проникать до 75% транспортируемых химических грузов, наряду с этим определено, что наивысшую степень экологической гарантии обеспечивает метод безводного локального контроля, основанного на дуализме пузырькового эффекта.

8 Разработана технология и осуществлен выбор пенообразующих растворов, обеспечивающих практическое повышение эффективности безводного контроля локальной герметичности с применением акустических течеискателей и вакуумных камер, регламентированных руководящими документами, согласованными Морским Регистром судоходства Российской Федерации При этом расчетным путем установлено, что это позволяет получить годовой экономический эффект в сумме около 1,5 млн.руб. на одно судно.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Горбач В Д., Стрельченко Ю Б Развитие технологии безводного контроля локально-ной герметичности //Вестник технологии судостроения. 2004 г., Na 12. 0,25 п.л.

2 Стрельченко Ю Б. Научная сущность физических явлений дуализма пузырькового эффекта». - М„ 2005. Деп.ФГУП ВИМИ. 14.03.05. Per. NDP-3980. - 0,5 п.л.

3. РозиновА.Я , Стрельченко Ю.Б Пределы выявляемое™ сквозных дефектов сварных соединений с применением пузырькового контроля герметичности //Технология машиностроения. - М., 2004, № 6. - 0,25 п.л.

4 Розинов АЯ, Кузавмэв ВМ., Стрельченко Ю.Б Диагностика локальной герметичности конструкций на базе пузырькового эффекта //Контроль Диагностика -М, 2005, №2 -0,2 пл

5. Розинов АЯ, Стрельченко ЮБ Оценка рационального применения гущравгмчесхого и воздушного контроля локальной герметичности - М, 2005 Деп ФГУП ВИМИ. 14.0305 Per. №NDP-3979. -0,6 пл

6 Розинов АЯ, Стрельченко ЮБ Сравнительный анализ деформирования корпусов таймеров в процессе испытаний на герметунностъ и эюплуатэцли //Морской вестник Труды НТО судостроительные ^АН.Крылоеа. Сентябрь 2004, спецвыпуск № 12. - СПб.:ЦНИИ им.Крылоеа -0,5 пл.

7 Стрельченио Ю.Б Повышен« уровня ресурсосбережения и экогтнеенэй эффективности годравлтесхих испытаний судовых корпусов. /Судостроение, 2005, № 1. - 0,2 пл.

' 8. Розинов АЯ., Стрельченсэ Ю.Б, Синиц<ий ВА Контрогъ локальной пармет^ности акустическим инструментагьныиметодомю//Вмиренеразрушающепзконтроля -СПб., декабрь2004, №4(26).-0,2пл

9 Розинов АЯ., Стрепьченмэ ЮБ., Синицкий ВА Решение проблем контроля локальной гермепмносш инструментальным методом. - М, 2005 Деп ФГУП ВИМИ 14.03.05 Per № NDP-3978

-0,75 пл.

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 29.04.05 Сдано в производство 29.04.05.

Лицензия №000283 от 19.10.98. Формат 60x84 1/16 Усл.-печ л 1,47 Уч.-изд.л. 1,27. Тираж 60 экз. Заказ №169

Отпечатано в ИПЦ Ф ГОУ ВПО СПГУВК 198035, Санкт-Петербург, Межевой канал, 2

J

(J

к.

e

>-5028

РНБ Русский фонд

2006-4 4810

Введение.

Глава I Анализ существующих разработок контроля локальной герметичности и постановка задачи исследования.

1.1 Существующее состояние разработок технологии проведения контроля локальной герметичности.

1.2 Современный уровень применения средств контроля локальной герметичности.

1.3 Постановка задачи исследования.

Глава II Разработка аналитической модели повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности.

2.1 Анализ физического состояния судовых конструкций при испытаниях герметичности и эксплуатации судна.

2.2 Оценка порога чувствительности контроля локальной герметичности, выполняемого существующими методами.

2.3 Исследование дуализма физических явлений, связанных с определением мест расположения сквозных микронеплотностей при помощи пенообразующих составов.

2.4 Разработка алгоритма расчета параметров процесса повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности.

Выводы по II главе.

Глава III Экспериментальное определение показателей повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности.

3.1 Исследование акустической характеристики процесса выявления сквозных микронеплотностей.

3.2 Изучение устойчивости пенообразования в условиях изменения потока и давления воздуха.

3.3 Определение уровня достигаемого порога чувствительности.

Выводы по главе III.

Глава IV Практическая реализация и технико-экономическая оценка результатов повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности.

4.1 Разработка технологии и выбор средств контроля локальной герметичности.

4.2 Расчет ожидаемых экономических показателей применения инструментального безводного контроля локальной герметичности.

Выводы по IV главе.

В существующем отечественном судостроении контроль локальной герметичности осуществляют согласно Правилам Морского Регистра судоходства Российской Федерации, а также в соответствии с действующими отраслевыми стандартами, регламентирующими технологию постройки судов и кораблей.

Указанными документами предусмотрено выполнять контроль локальной герметичности в процессе проведения испытаний корпусов строящихся судов и кораблей методами, предусматривающими:

- налив воды с гидравлическим напором;

- налив воды без напора;

- полив струей воды под давлением; Ф - надув сжатым воздухом;

- обдув сжатым воздухом;

- контроль керосином, люминесцентными и цветными проникающими жидкостями.

В основу результатов контроля локальной герметичности перечисленными методами положено условие эксплуатационной безопасности корпусов судов и кораблей в целом, а также его отдельных частей. При этом учитывается накопленный опыт мирового судостроения и судоходства свидетельствующий о том, что проникновение забортной воды даже в незначительных количествах внутрь судна в ряде случаев приводит к серьезным последствиям. Поэтому надежность и качество строящихся судов в равной мере зависит не только от правильности проектирования корпусных конструкций, но также от качества их изготовления, включающего, в большинстве случаев, обеспечение требований локальной герметичности.

За последние годы в отечественном судостроении внедрены новые сварочные материалы и сварочное оборудование, что позволило значительно улучшить качество корпусных конструкций, в том числе и герметичность. Значительный прогресс достигнут в области разработки и применения методов контроля качества сварных швов. Однако, несмотря на повышение качества сварки и использование более совершенных методов контроля сварных швов, проверка герметичности корпусных конструкций остается обязательным и очень важным технологическим этапом постройки любого судна или корабля.

Высокие требования к герметичности современных судов и кораблей, их большая насыщенность механизмами, устройствами, приборами, трубопроводами, электрическими кабелями и т. п. сделали испытания на герметичность весьма сложным производст-'fc венным процессом, требующим больших затрат времени и средств.

Согласно указанному выше в составе перечисленных методов испытаний на локальную герметичность значительную часть представляют методы основанные на использовании воды. Традиционная необходимость применения гидравлических методов контроля герметичности основана на идентичности испытательной и эксплуатационной среды, которой является вода. Последнее явилось основой распространенного мнения, что испытание гидростатическим давлением и аналогия проникающей способности испытательной и эксплуата-4 ционной среды позволяют решать в процессе гидравлических испытаний двойную задачу, обеспечивающую контроль прочности и плотности строящегося судна или корабля.

Однако, испытания наливом воды, получившие широкое распространение благодаря своей простоте и надежности, весьма трудоемки и дороги, требуют значительных расходов воды и затрат времени на ее налив и слив, а также на выполнение экологических требований при сливе воды. Наряду с этим, после испытаний наливом воды перед окрашиванием корпусных конструкций, необходимо проведение дополнительных работ по их зачистке от продуктов коррозии. Кроме того, весьма затруднительно выполнение испытаний водой в зимнее время, так как воду необходимо подогревать и при этом принимать необходимые меры по удалению конденсата при отпотевании корпусной конструкции. Налив воды в отсеки или цистерны большого объема на стапеле приводит к зна-^ чительным нагрузкам на корпус строящегося судна и часто требует установки временных подкреплений. В результате метод гидравлический испытаний является сдерживающим фактором в строительстве судна, т. к. использование воды, проведение последующей очистки от ржавчины и т. п. задерживает начало монтажных и достроечных работ.

Указанных недостатков лишены испытания надувом воздуха. К настоящему времени воздушные испытания являются одним из основных методов контроля герметичности корпусных конструкций. Однако, эти испытания имеют недостатки, к которым, в первую очередь, следует отнести необходимость обеспечения специальных мер безопасности и трудоемкость процесса обнаружения всевозможных неплотностей. Последнее объясняется тем, что на поверхность испытываемых соединений корпусных конструкций не-♦ обходимо нанести пенообразующие индикаторы типа мыльных растворов и полимерных составов. Наряду с этим при обеспечении условий доступности к контролируемым соединениям метод воздушных испытаний позволяет осуществлять контроль герметичности отсеков корпусов судна с законченными в них монтажными и достроечными работами.

В составе всего комплекса традиционных испытаний корпусных конструкций методы испытаний на герметичность поливом водой и обдувом струей сжатого воздуха имеют ограниченное применение по причине низкой чувствительности. Также ограничены по применению и испытания смачиванием керосином и жидкостями на его основе из-за возможности использования этих методов только для проверки герметичности сварных соединений, а также из-за их пожароопасности и экологической вредности. ^ В целом существующие методы жидкостного и воздушного контроля локальной герметичности обладают общим недостатком, заключающимся в том, что их нормы и технология осуществления были разработаны в 60-х годах прошлого века, исходя из условий судоходства, когда основным видом перевозимых грузов являлись нефть и различные виды топлива с невысокой проникающей способностью, соответствующей проникающей способности технической и забортной воды.

К настоящему времени характер перевозимых грузов существенно изменился в результате появления легких сортов топлива и широкой номенклатуры химических грузов с высокой степенью проникновения. Кроме того, ужесточились экологические требования охраны окружающей среды, которые в еще большей степени возросли в связи с необходимостью транспортирования и хранения на судах и кораблях отходов, связанных с развитием и использованием плавучих сооружений, включающих атомные паропроизводящие установки.

Несмотря на это, до сих пор в действующих отраслевых стандартах сохраняются методика выбора и нормы проводимого контроля локальной герметичности, составлявшие основу первой редакции указанных стандартов, разработанных в 60-х годах прошлого столетия.

Все сказанное свидетельствует о необходимости совершенствования и повышения эффективности контроля локальной герметичности судовых конструкций. Этот вывод подтверждается также тем, что несмотря на относительно небольшое удельное значение трудоемкости выполняемых традиционных испытаний на герметичность (8-10% от общей трудоемкости корпусных работ), эти испытания оказывают существенное влияние на технологию, организацию и сроки постройки судов и кораблей.

За последние годы в смежных отраслях промышленности, с целью повышения эффективности (снижения трудоемкости и увеличения чувствительности) контроля локальной герметичности конструкций, начали использовать безводные инструментальные методы, основанные на применении различных физических процессов, например, газоанализа применяемых пробных сред, либо анализа возбуждаемого акустического поля или вакуумирования контролируемых на локальную герметичность участков испытываемых конструкций. Однако, этого недостаточно для осуществления в судостроении процессов эффективной замены традиционных методов гидравлического и воздушного контроля инструментальными технологиями. Объясняется это, в первую очередь тем, что в судостроении пытаются использовать готовые средства инструментального контроля без учета специфики процесса постройки судов и наличия проведенных теоретических и экспериментальных исследований.

В результате поиску необходимых решений и определению физических закономерностей, позволяющих управлять процессом повышения эффективности контроля локальной герметичности судовых конструкций, посвящается настоящая разработка.

Выводы по IV главе

1 Практическая применимость дуализма пузырькового эффекта позволяет выявлять сквозные микронеплотности двумя способами, учитывающими:

- избыточность испытательного давления сжатого воздуха по сравнению с атмосферным давлением;

- превышение атмосферного давления над разряжением, создаваемым в районе локального контроля.

2 Первый способ обеспечивает возможность осуществления контроля локальной герметичности путем выявления акустического поля, генерируемого в месте расположения сквозных микронеплотностей, струей истекающего сжатого воздуха, а также процессом образования и отрыва воздушных пузырьков используемого мыльного раствора.

3 Второй способ позволяет вести контроль локальной герметичности путем вакуу-мирования зоны расположения сквозных микронеплотностей и фиксации мест их наличия образованием воздушных пузырьков используемых полимерного или мыльного пенообразующего растворов.

4 Для осуществления контроля локальной герметичности первым способом следует использовать 30% раствор хозяйственного мыла в воде и акустический комплекс УЗОН, контроль локальной герметичности вторым способом может быть выполнен при помощи вакуумных камер с использованием 30% раствора хозяйственного мыла в воде или полимерного раствора «СВАЛАН».

5 Технология контроля локальной герметичности первым способом регламентирована руководящим документом РД5.ГКЛИ.0105-118 «Конструкции корпусные и системы трубопроводов. Акустический метод испытаний на непроницаемость», наряду с этим технология контроля локальной герметичности вторым способом регламентирована руководящим документом РД5Р.ГКЛИ.3220-007 «Соединения сварные корпусных конструкций. Испытания на герметичность с применением вакуумных камер», согласованными Морским регистром судоходства российской федерации.

6 Применение технологии контроля локальной герметичности, основанной на использовании дуализма пузырькового эффекта, создает возможность исключения жидкостных методов испытаний судовых конструкций на герметичность и применения безводного контроля герметичности, гарантирующего эксплуатационную надежность и экологическую безопасность при транспортировании различных грузов.

7 Отказ от традиционных методов контроля локальной герметичности позволяет при использовании дуализма пузырькового эффекта перейти к инструментальным методам контроля с применением акустических течеискателей и вакуумных камер, что исключает зависимость от сезонных условий, необходимость использования и очистки технической воды, проведения повторных испытаний надувом сжатого воздуха, требующих повторного уплотнения судовых конструкций и поддержания необходимых параметров (давления, температуры, влажности, чистоты) значительных объемов сжатого воздуха, а также обеспечивает проведение одностороннего контроля локальной герметичности, что существенно сокращает продолжительности стапельной постройки за счет возможности осуществления параллельного контроля герметичности и монтажных работ в смежных помещениях.

8 Реализация при постройке судов технологии контроля локальной герметичности, основанной на использовании дуализма пузырькового эффекта, позволяет:

- снизить трудоемкость всего комплекса испытаний на герметичность строящихся судов до 11%;

- сократить затраты на применение налива воды под напором и без напора в 2 раза;

- уменьшить расходы материалов при испытаниях поливом воды под напором, а также при испытании керосином на меловой экран в 15 + 30 раз;

- отказаться от повторного налива воды и надува сжатого воздуха, что в целом обеспечит получение экономического эффекта в расчете на одно судно около 1,5 млн. руб.

Заключение

1. Изучена физическая основа и технические возможности традиционно используемых в настоящее время методов контроля локальной герметичности, определены в сравнении показатели порогов чувствительности жидкостных и безводных методов контроля локальной герметичности.

2. Проведено аналитическое исследование дуализма физических явлений, связанных с определением мест расположения сквозных микронеплотностей на основе пузырькового эффекта, проявляющегося в условиях избыточного испытательного давления сжатого воздуха при наличии атмосферного давления и разряжения (вакуумирования) пространства в районе проводимого контроля локальной герметичности.

3. На основе анализа физико-химических процессов формирования воздушных пузырьков пенообразующими составами, отличными по свойствам поверхностной вязкости и упругости, определены расчетные данные возможных размеров формируемых воздушных пузырьков, а также получены графические зависимости величины избыточного давления внутри этих пузырьков и частоты их образования в функции от этого давления и размеров каналов выявляемых сквозных микронеплотностей.

4. Разработан алгоритм расчета акустического давления, генерируемого физическим явлением дуализма пузырькового эффекта безводного контроля локальной герметичности и выполнен сравнительный расчет на основе этого алгоритма и аналитического выражения, показателей акустического давления при турбулентном истечении струи сжатого воздуха, результатами которого установлено, что использование пузырькового эффекта способно обеспечить интенсивность звукового давления, в три раза превышающего показатели звукового давления, генерируемого струей истекающего сжатого воздуха.

5. Выполнено экспериментальное исследование акустической выявляемости сквозных микронеплотностей, в результате которого установлено, что процесс истечения сжатого воздуха через каналы сквозных микронеплотностей характеризуется спектром акустических полей с неустойчивыми по величине и частоте узкополосными максимумами звукового давления, однако несмотря на это, экспериментально полученный график, практически подтверждает, что использование дуализма пузырькового эффекта обеспечивает возможность поиска сквозных микронеплотностей на порядок меньше выявляемых традиционным (визуальным) способом.

6. Проведено экспериментальное изучение устойчивости пенообразования мыльным пенообразующим раствором и полимерным составом в условиях атмосферного давления и разряжения (вакуумирования), в результате которого построены графики зависимости диаметра формируемых воздушных пузырьков и степени их выявляемости от величины показателей натекания сквозных микронеплотностей, а также разработана диаграмма выявляемое™ сквозных микронеплотностей наливом воды и надувом сжатого воздуха в условиях атмосферного давления и разряжения.

7. Экспериментально сопоставлены данные проникающей способности жидких грузов, включающих нефтяное топливо, дизельное топливо, моторное топливо, топливо для газотурбинных установок, бытовое топливо, мазут, масла для судовых дизелей, масла для карбюраторных двигателей, масла для автотракторных дизелей, химические грузы, растительные масла, жиры и порогов чувствительности методов контроля локальной герметичности гидравликой и сжатым воздухом, в результате чего установлено, что регламентируемые действующими руководящими документами гидравлические испытания не обеспечивают выявление сквозных микронеплотностей, через которые способны проникать до 75% транспортируемых в настоящее время химических грузов. Наряду с этим определено, что наивысшую степень экологической гарантии обеспечивает во всех случаях метод безводного локального контроля, основанного на дуализме пузырькового эффекта.

8. Разработана технология и осуществлен выбор средств, обеспечивающих практическое повышение эффективности безводного контроля локальной герметичности с применением акустических течеискателей и вакуумных камер, регламентированных руководящими документами, согласованными Морским Регистром судоходства Российской Федерации, при этом расчетным путем установлено, что это позволяет получить годовой экономический эффект в сумме более 1,5 млн. руб. на одно судно.

В результате выполненной работы решена важная научно-практическая проблема повышения эффективности безводного контроля герметичности судовых корпусных конструкций, при этом получены новые научные результаты в составе которых:

1. На основе выполненных исследований показана не идентичность характера изгиба судового корпуса при наливе в него воды на стапеле и эксплуатации на плаву, чем подтверждена невозможность контроля эксплуатационной прочности и герметичности ряда несущих конструкций (перекрытий, платформ и т.п.) в процессе проведения гидравлических испытаний и целесообразность замены их по этой причине безводными методами контроля.

2. В отличие от существующего необоснованного предположения, что сквозные микронеплотности могут быть выявлены по сигналам лопающихся воздушных пузырьков, предложена схема выявления сквозных микронеплотностей по сигналам продолжительного звукоизлу-чения, генерируемого изменением объема и формы образующихся и оторвавшихся от кромок каналов микронеплотностей воздушных пузырьков, соответственно чему разработана математическая модель формообразования и взаимосвязи параметров воздушных пузырьков и сквозных микронеплотностей, выявляемых методом безводного контроля, а также получены аналитические и графические зависимости для расчета акустического давления, создаваемого пузырьковым эффектом.

3. Разработаны и проверены сравнительными расчетами, а также экспериментальным путем спектральные схемы звуковых сигналов истекающего сжатого воздуха, построены диаграммы соотношений чувствительности безводного контроля локальной герметичности, выбраны пенообразующие растворы, обеспечивающие устойчивость пенообразования и возможность генерации акустического поля, создаваемого пузырьковым эффектом.

4. Предложен физически обоснованный и экспериментально проверенный метод повышения эффективности безводного контроля локальной герметичности судовых конструкций, позволяющий выявлять сквозные микронеплотности на порядок меньше тех, которые определяют традиционными методами безводного контроля.

5. Выполнены аналитические и экспериментальные оценки показателей порогов чувствительности контроля локальной герметичности безводными методами, а также их сопоставлении с проникающей способностью жидких грузов транспортируемых в современном судоходстве.

1. В. «Неразрушающий контроль и диагностика» (справочник), изд. «Машиностроение», М., 2003 г., 656 стр.

2. OCT 5Р.1180-93 «Суда. Методы и нормы испытаний на непроницаемость и герметичность», 130 стр.

3. OCT В5.0298-80 «Корпуса металлические подводных кораблей и судов. Методы и нормы испытаний на непроницаемость и герметичность», 38 стр.

4. Глозман М. К., Уткин В. Е. «Совершенствование методов испытаний на непроницаемость корпусов судов», «Вестник технологии судостроения», № 3, 1997 г., стр. 70-72.

5. Кузавков В. М., Розинов А. Я., Уткин В. Е. «Ресурсосберегающие технологии испытаний судокорпусных конструкций на непроницаемость и герметичность», «Вестник технологии судостроения», № 5,1999 г., стр. 49-52.

6. Глозман М. К. «Практика применения стандарта «Испытание непроницаемости корпусов морских стальных судов гражданского флота. Методы и нормы», труды ЛКИ, вып. XVIII, 1958 г., стр. 19-24.

7. Соколов В. Ф. «Исследование параметров испытаний сжатым воздухом отсеков судов на непроницаемость», «Труды ЦНИИТС», вып. XXVII, изд. «Судпромгиз», 1960 г., стр. 1-64.

8. Розинов А. Я., Соколов В. Ф. «Совершенствование методов испытаний конструкций на непроницаемость», «Технология судостроения», № 2, 1964 г., стр. 29-37.

9. Уткин В. Е. «Сравнительный анализ эффективности применения различных схем испытаний непроницаемости и герметичности корпусных конструкций», «Вестник технологии судостроения», №4, 1998 г., стр. 8-12.

10. Дегтярева Н. М., Кузнецов В. В., Куличева С. И., Охрименко Г. И. «Использование полимерных пенообразующих составов при испытаниях непроницаемости и герметичности корпусных конструкций», «Судостроение», № 2, 1978 г., стр. 50-51.

11. Афанасьев А. С., Каплун Н. В., Розинов А. Я., Соколов В. Ф. «Технологические особенности постройки судов на зарубежных верфях», изд. «Судостроение», Л., 1978 г., стр. 212-220.

12. Трущенко А. А., Митрофанов П. С., Ратников Н. Я., Селин В. Ф. «Внедрение рациональной методики контроля герметичности в резервуаростроении», Информационное письмо Института электросварки им. Е. О. Патона АН УССР, № 31, 1972 г., стр. 1-3.

13. Трущенко А. А., сб. «Неразрушающие методы контроля материалов и изделий», М., ОНТИПРИБОР, 1964 г., стр. 503, 505, 507.

14. Адлерштейн Л. Ц., Васюнин С. В., Розинов А. Я., Соколов В. Ф. «В помощь технологу судостроителю. Постройка корпуса судна на стапеле», ч. Ill, изд. «Судостроение», 1967 г., стр. 39-40.

15. Рогаль В. Ф., Грач П. К. «О влиянии некоторых факторов на продолжительность контроля герметичности керосином», «Дефектоскопия», № 5,1978 г., стр. 85-87.

16. Проспекты фирм «Sherwin, Bycotest, ELY Chemical Company», 2003 г., 20 стр.

17. Маспов Б. Г. «Дефектоскопия проникающими веществами», М., «Высшая школа», 1991 г., 186 стр.

18. Кузавков В. М., Розинов А. Я., Уткин В. Е., Нарусинг В. А. «Испытание непроницаемости корпусных конструкций органо-аналитическим методом», сборник трудов ЛОП НТОС им. А. Н. Крылова, СПб, вып. № 27, 1997 г., стр. 127-138.

19. Непомнящий Е. А. «Исследование и расчет звука воздушного винта», труды ЦИАМ, вып. 39, М., изд. «Оборонгиз», 1941 г., стр. стр. 22-31.

20. Гутин Л. Я. «О звуке вращения гребного винта», ЖТБ, т. 6,1936 г., стр. 18-27.

21. Юдин Е. Я. «Исследование шума вентиляторных установок и методов борьбы с ним», труды ЦАГИ, вып. 713, М., изд. «Оборонгиз», 1958 г., стр. 30-42.

22. G. М. Corcos «Pressure Fluctuation in shear flowa», Univerts of Calif. Rep. Ser. 183, N 2, July, 1962 г., p. 15-22.

23. Hardy H. C. «Generalized theory for computing noise from turhilens in aerodynamic systems», Trans. Amer. Soc. Heat. Refringand Aircondit Engrs., vol. 69, New-Jork, 1964 г., стр. 31-36.

24. Лямшев Л. М. «К расчету акустического излучения турбулентного аэродинамического потока», «Акустический журнал», т. VI, № 4, 1960 г., стр. 472-477.

25. Шкилько А. М., Борисов В. В., Одаренко М. Л. «Приборы и методы неразрушающе-го контроля», «Прочность и долговечность горных машин», М., изд. «Недра», 1975 г., 212 стр.

26. Миннович И. Я., Перник А. Д., Петровский В. С. «Гидродинамические источники звука», Л., изд. «Судостроение», 1972 г., 158 стр.

27. Бударин Л. И. и др. «Химические методы испытаний изделий на герметичность», Киев, изд. «Наукова думка», 1991 г., 70 стр.

28. Детлав А. А., Яворский Б. М. «Курс физики», М., Высшая школа, 1989 г., 280 стр.

29. Буденкова Г. А., Недзовецкая О. В., Булатова Е. Г. «Технические возможности бесконтактного акустического метода течеискания», «Дефектоскопия», № 12,1996 г., стр. 48-53.

30. Новиков Ю. М., Белов С. В. «Утечка газа через стык шероховатых поверхностей», Известия ВУЗ, «Машиностроение», № 11. 1981 г., стр. 70-73.

31. Битнер Г. В. «Пневматические функциональные элементы», М., изд. «Энергия», 1970 г., 120 стр.

32. Рогаль В.Ф. «Акустическая эмиссия свободной и стесненной струи воздуха», «Дефектоскопия», № 1, 1979 г., стр. 109-111.

33. Рогаль В. Ф. «О критерии оценки пороговой чувствительности ультразвукового течеискателя», «Дефектоскопия», № 5,1980 г., стр. 108-110.

34. Тверской В. С. «О чувствительности метода акустического течеискания при пневматических испытаниях на герметичность», «Дефектоскопия», № 10,1982 г., стр. 88-90.

35. Copal R., Ciaramitaro W. «Explrieces with diagnostic instrumentation in nuclear power plants», «Progress in nuclear energy», vol. 1, N 2-4, New series, 1977 г., p. 16-32.

36. Розинов А. Я., Уткин В. E. «Методика определения параметров акустического поля, возникающего при контроле герметичности с применением течеискателей», сборник трудов ЛОП НТОС им. А.Н. Крылова, СПб, вып. № 29,1999 г., стр. 210-218.

37. ГОСТ 26790-85 «Техника течеискания. Термины и определения», 48 стр.

38. Рекламный проспект АО «Партнер», М., Рязанский проспект, стр. 36.

39. Славков В. Д. «Чувствительность ультразвукового течеискателя ТУЗ-5М к выявлению калиброванных течей», «Технология судостроения», № 7, 1974 г., стр. 94-95.

40. Анпинин Е. Д., Волчков Ю. В., Забоев В. К. «Ультразвуковой контроль герметичности корпусных конструкций», «Технология судостроения», № 2, 1990 г., стр. 48-49.

41. Рекламный проспект НПО «Ритм» «Быстрее и дешевле. Акустический метод контроля герметичности», Л., ул. Промышленная, 7, 2 стр.

42. Бачегов В. Н., Пустовой О. Н. «Повышение чувствительности акустического течеискания», «Дефектоскопия», № 5, 1983 г., стр. 92-96.

43. Бачегов В. Н. «Погрешность ультразвукового течеискателя, обусловленная частотным рассогласованием каналов», «Дефектоскопия», № 12, 1980 г., стр. 52-58.

44. ОСТ 5.9092-91 «Корпуса стальных судов. Основные положения по технологии изготовления», стр. 1-111.

45. Короткин Я. И., Ростовцев Д. М., Сивере Н. Л. «Прочность корабля», Л., изд. «Судостроение», 1974 г., стр. 1-432.

46. Ипатовцев Ю. И., Короткин Я. И. «Строительная механика и прочность корабля», Л., изд. «Судостроение», 1991 г., стр. 1-288.

47. Короткин Я. И. «Вопросы прочности морских транспортных судов», Л., изд. «Судостроение», 1965 г., стр. 1-388.

48. Шиманский Ю. А. «Расчет прочности корабля на действие моментов», Л., Труды ЦНИИ им. А. И. Крылова, вып. 36, 1948 г., стр. 1-36.

49. Лейзерман В. Ю. «Напряженно-деформированное состояние системы, стапель, опорно-транспортное устройство, судно. Расчет». № 74-0905-20-85, ЦНИИ ТС, 1985 г., стр. 1-30.

50. Шиманский Ю. А. «Справочник по строительной механике корабля», Л., изд. «Судпромгиз», 1960 г., стр. 1-627.

51. Розина М. В., Яблонник Л. М., Васильев В. Д. «Неразрушающий контроль в судостроении. Справочник дефеюгоскописта», М., изд. «Судостроение», 1983 г., 148 стр.

52. Трущенко А. А. «Сквозные дефекты сварных соединений», «Дефектоскопия», № 6, 1978 г., стр. 52-56.

53. Трущенко А. А. «Исследование строения сквозных пор сварных швов», Информационное письмо института электросварки им. Е. О. Патона, № 58, 1976 г., 4 стр.

54. Федякин Н. Н. «О движении жидкостей в микрокапиллярах», журнал физической химии, № 7,1962 г., стр. 5-11.

55. Ланис В. А., Левина Л. Е. «Техника вакуумных испытаний», М.-Л., изд. «Гос-энергоиздат», 1963 г., стр. 132-153.

56. Д. Кэй, Т. Лэби «Справочник физика-экспериментатора», издательство иностранной литературы, 1949 г., 210 стр.

57. Адам Н. К. «Физика и химия поверхности», Государственное издательство технико-теоретической литературы», 1949 г., 280 стр.

58. Лемберский В. Б., Орлов В. А., Меркушев Ю. Ф. «О замене гидравлических испытаний на герметичность воздушными», сборник трудов «Испытания и контроль качества машин и приборов», вып. 13, 1972 г., стр. 13-17.

59. Паллер А. М., Соколов В. Ф. «Испытания корпусов стальных судов на непроницаемость», изд. «Судпромгиз», 1958 г., стр. 47-56; 75-123.

60. Goldstein S « Modern Development in Fluid Dynamics», vol. 1, Oxford, 1938., p. 5-35.

61. Shapico A. H., Siegel R., Klint S. J. Proceedings of the Zug U. S. National Congress of Applied Mechanics. American Society of Mechanical Engineers, New Jork., p. 27-44.

62. Трущенко А. А. «Рациональная методика проверки непроницаемости сварных соединений и вакуумный контроль», Киев, изд. «Реклама», 1970 г., 2 стр.

63. Запунный А. И., Фельдман Л. С., Рогаль В. Ф. «Контроль герметичности конструкций», изд. «Техника», Киев, 1976 г., 152 стр.

64. Рэлей Д. В. «Теория звука», изд. «Гостехиздат», 1955 г., 273 стр.

65. Шендлеров Е. Л. «Излучение и рассеяние звука», Л., изд. «Судостроение», 1980 г., 190 стр.

66. Strasberg М., Gas Bubbles as Sources of Sound in Liquids. I. Acoust. Sec. Amer. 1956, vol. 28, N 1, p. 20-26.

67. Кочин Н. Е., Кибель И. А., Розе И. В. «Теоретическая гидромеханика» ч. I и II, изд. «Гостехиздат», М., 1955-1956 г., 350 и 420 стр.

68. Langhaar Н. L., Journ. Appl. Mechan. 9, А-55, 1942.

69. Идельчик Ц. Е. «Справочник по гидравлическим сопротивлениям», М., изд. «Госэнергоиздат», 1960 г., 210 стр.

70. Мэрвин Е. Голстейн «Аэроакустика», М., изд. «Машиностроение», 1981 г., 370 стр.

71. Розинов А. Я., Соколов В. Ф. «Совершенствование постройки судов на зарубежных верфях», «Технология судостроения», № 5,1964 г., стр. 14-22.

72. Инструкция № 74-0105-03-79 «Испытания конструкций на непроницаемость и герметичность сжатым воздухом с применением полимерных пенообразующих составов «СВАЛАН», вып. ЦНИИТС, 1980 г., 52 стр.

73. Воюцкий С. С. «Курс коллоидной химии», изд. «Химия», М., 1964 г., 435 стр.

74. Пасынский А. Г. «Коллоидная химия», изд. «Высшая школа, М., 1963 г., 382 стр.

75. Н. Шенфельд «Неионогенные моющие средства. Продукты присоединения окиси этилена», изд. «Химия», М., 1965 г., 287 стр.

76. К. Минода «Коллоидные поверхностноакгивные вещества», изд. «Мир», М., 1966 г., 268 стр.

77. А. Шварц, Дж. Перри «Поверхностноактивные вещества», изд. «Иностранная литература», М., 1953 г., 396 стр.

78. Патенты США № 2369278, № 2394320, № 2394321.

79. Powney, Addison «Transaction Far. Society, 33, 1243, 1937.

80. Cassie, Palmer, ibid, 37, 156, 1941.

81. Aickin, Palmer, ibid, 40, 116, 1944.

82. M. К. Адам «Физика и химия поверхностей», изд. «Гостехиздат», 1947 г.

83. G. Dahm, Chem.-lng.-Techn. 45, N 18, 117, 1973.

84. D. Killen, Патент Великобритании № 1322050, 1973.

85. Е. М. Махеу, G. Т. Harrington. Патент США № 3718611, 1973.

86. R. Newmann, Plast. and Kautsch, 18, N 5, 340, 1971, p. 25-27.

87. Мунин А. Г. «Авиационная акустика», М., изд. «Машиностроение», 1973 г., 448 стр.

88. Скучик Е. «Основы акустики», М., изд. Инженерная литература», 1959 г., 520 стр.

89. Лойцянский Л. Г. «Механика жидкости и газа»., М., изд. «Наука», 1987 г., 840 стр.

90. Lighthill «On sound generated aerodynamicaly», I Genral theory. Proc. Roy. Soc. 1952, A211 p. 584-587, II Turbulence as source of sound, 1954, A222, p. 1-32.

91. Мунин А Г., Кузнецов В. M., Леонтьев Е. А. «Аэродинамические источники шума», М., изд. «Машиностроение», 1981 г., 480 стр.

92. Клюкин И. И. «Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах», Л., изд. «Судостроение», 1971 г., стр. 1-416.

93. Абрамович Г. Н. «Прикладная газовая динамика», М., ИФМЛ, 1969 г., стр. 1-824.

94. Minnaert М. On misical air bubbles and the sound of running water, Phil. Mag., 1933, vol. 16, N7, p. 235.

95. Харкевич А. А. «Спектры и анализ», Государственное издательство физико-математической литературы, М., 1962 г., 510 стр.

96. OCT 5.0170-81 «Контроль не разрушающий металлических конструкций. Газовые и жидкостные методы контроля герметичности», 81 стр.

97. Афанасьева А. А., Колябина Н. А., Ханыгина Л. Д. «Самопроизвольное закупоривание течей», сб. «Электронная техника», М., ЦНИИ «Электроника», сер. 1, вып. 1, 1964 г., стр. 92-97.

98. Федорова М. К., Закатова Т. Я. «Влияние формы сквозных дефектов на их вы-являемость гидравлическим способом», «Дефектоскопия», № 11, 1982 г., стр. 83-85.

99. Дешман С. «Научные основы вакуумной техники», М., изд., Мир», 1972 г., 715 стр.

100. Греков А. Г., Левина Л. Е. «Расчетная модель течей типа щелей и трещин и некоторые результаты ее практического применения», «Дефектоскопия», № 4, 1979 г., стр. 98-101.

101. Лемберский В. Б. «К вопросу об определении эквивалентного потока через сквозные дефекты», «Дефектоскопия», № 6, 1977 г., стр. 57-61.