Неспиртосодержащая контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии Российский патент 2021 года по МПК G01N29/28 

Описание патента на изобретение RU2746749C1

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

Известна незамерзающая контактная жидкость, содержащая воду и растворенные в ней целевые добавки, изопропиловый спирт и этиленгликоль или пропиленгликоль технический, а также поверхностно активное вещество - додецилсульфат натрия и отдушку «Bubble gum» при следующем соотношении компонентов в мас. %: вода водопроводная 1,0-20,0, додецилсульфат натрия 0,1-3,0, спирт изопропиловый 44-93,4, этиленгликоль или пропиленгликоль технический 5,0-30,0, отдушка 0,5-3,0 [1].

Состав способствует повышению точности замеров и обеспечению высокой степени акустического контакта при ультразвуковом неразрушающем контакте рельсов, стрелочных переводов и сварных стыков съемными средствами дефектоскопии в условиях температур лишь до минус 40°С, что является недостаточным для широкого использования данной жидкости.

Известен состав незамерзающей контактной жидкости для ультразвукового контроля, состоящий из хлористого кальция или магния 5-40, жидкого стекла 3-9, синтерола АМФ 1-3, карбамида 0-11, полиакриламида 0-0,5, нитрита натрия 0-5, вода - остальное [2].

Состав обеспечивает надежный акустический контакт с контролируемым объектом в широких диапазонах рабочих температур (до минус 68°С) и скоростей движения дефектоскопической тележки, возможность длительного хранения контактной жидкости при отсутствии специальных требований к условиям хранения. Однако, растворы на основе хлоридов щелочноземельных металлов при длительном контакте с металлическими изделиями способны вызывать их коррозию.

Наиболее близким по составу является незамерзающая контактная жидкость, содержащая следующие компоненты, мас. %: изопропиловый спирт 35-55, ацетат аммония 20-35, технологические добавки не более 2,0, остальное вода. Данный состав пригоден для использования до минус 65-70°С [3].

Данный состав, благодаря своим физическим свойствам, имеет возможность длительного хранения, а также благодаря более низкой ионной силе, практически не вызывает коррозии. К существенным недостаткам можно отнести образование при высыхании водно-солевых пленок, снижающих коэффициент трения ниже 0,15, что не соответствует техническим требованиям, утвержденным распоряжением ОАО «РЖД» от 17.04.2017 №731/р, а также, выделение при длительном стоянии токсичного аммиака в результате гидролиза ацетата аммония. Кроме того, существенные количества изопропилового спирта повышают огнеопасность состава.

Технический результат предлагаемого состава заключается в повышении коэффициента трения на протяжении всего технологического процесса ультразвуковой дефектоскопии и последующего образования водно-солевых пленок при высыхании до значений превышающих 0,15.

Данный технический результат достигается тем, что неспиртосодержащая контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии, содержащая труднозамерзающий солевой компонент, технологические добавки и воду, для повышения технологической эффективности дополнительно содержит загуститель и абразивные частицы на основе бакелита, при следующем соотношении компонентов мас. %: калий уксуснокислый марки «Ч» или технический, с последующей очисткой раствора от механических примесей - 43-45, абразивные частицы наполнителя на основе бакелита - 8-12, загуститель - 0,01-0,02, технологические добавки - 1-2 и остальное вода.

Возможность формирования требуемой последовательности выполняемых действий предложенными средствами позволяет решить поставленную задачу, определяет новизну, промышленную применимость и изобретательский уровень разработки.

Незамерзающую контактную жидкость получают следующим образом.

Калий уксуснокислый марки «Ч» (ГОСТ 5820-78) в количестве 43-45 мас. % растворяют в воде. При использовании калия уксуснокислого технического, требуется предварительная очистка раствора от механических примесей. Приготовленный раствор нагревают до кипения и добавляют загуститель в количестве 0,01-0,02 мас. %. В остывший раствор добавляют абразивные частицы на основе бакелита (ГОСТ 5689-79) в количестве 8-12 мас. % и технологические добавки (ингибитор коррозии) 1-2 мас. %. В качестве технологической добавки (ингибитора коррозии) используют, преимущественно уротропин, однако могут быть использованы и другие известные многочисленные ингибиторы коррозии.

Для исследования свойств заявляемой незамерзающей контактной жидкости в лаборатории была проведена серия испытаний.

Пример 1.

Неспиртсодержащую контактную жидкость в количестве 10 кг готовили следующим образом. В емкость с принудительным непрерывным перемешиванием и возможностью подведения тепловой энергии загружали 4,3 кг (43 мас. %) калия уксуснокислого марки «Ч», добавляли 4,399 кг (43,99 мас. %) водопроводной воды и добивались полного растворения соли при 65-70°С. Далее, не прекращая перемешивания, вводили 1 грамм загустителя (0,01 мас. %), добивались полной гомогенизации раствора и сверх этого выдерживают полученный раствор еще 30 минут. Затем прибавляют технологические добавки (ингибитор коррозии) в количестве 0,2 кг (2 мас. %) и абразивные частицы наполнителя на основе бакелита 1,1 кг (11 мас. %). Все компоненты перемешивают до полной гомогенизации и получения однородного состава.

Пример 2.

Неспиртсодержащую контактную жидкость в количестве 1 кг готовили следующим образом. В емкость с принудительным непрерывным перемешиванием и возможностью подведения тепловой энергии загружали 450 г (45 мас. %) калия уксуснокислого технического, добавляли 420 г (42 мас. %) водопроводной воды и добиваются полного растворения соли при 65-70°С. После раствор фильтровали. Далее при перемешивании вводили 200 мг загустителя (0,02 мас. %). Добивались полной гомогенизации раствора и сверх этого выдерживали полученный раствор еще 30 минут. Затем прибавляли технологические добавки (ингибитор коррозии) в количестве 100 г (1 мас. %) и абразивные частицы наполнителя на основе бакелита 120 г (12 мас. %). Все компоненты перемешивали до полной гомогенизации и получения однородного состава.

Исследование полученных жидкостей проводили в Лаборатории физико-химических основ технологии материалов Института материаловедения ХНЦ ДВО РАН. Коэффициент трения скольжения определяли по методу в соответствии с п. 6.2 технических требований, утвержденным распоряжением ОАО «РЖД» от 17.04.2017 №731/р. Температуру начала кристаллизации неспиртосодержащей контактной жидкости определяли в соответствии с ГОСТ 18995.5. Плотность неспиртосодержащей контактной жидкости при температуре 20°С определяли в соответствии с ГОСТ 18995.1-73. Коррозионную устойчивость металлов и сплавов к воздействию неспиртосодержащей контактной жидкости определяли по методу в соответствии с п. 6.3 технических требований, утвержденным распоряжением ОАО «РЖД» от 17.04.2017 №731/р.

Предлагаемая жидкость проста в изготовлении, имеет требуемую вязкость за счет загустителя и абразивных частиц. При низких температурах густеет, не давая чрезмерно растекаться по поверхности рельса. Неспиртосодержащая контактная жидкость обеспечивает достижение требуемой низкой температуры замерзания (минус 50-55°С), вязкости и прочих свойств контактной жидкости, соответствующих техническим требованиям к незамерзающей контактной жидкости, разработанным в ОАО «Российские железные дороги».

Источники информации:

1. Патент РФ №2685457 от 18.04.2019. Низкотемпературная контактирующая жидкость

2. Патент РФ №2366940 от 10.09.2009. Незамерзающая контактирующая жидкость для ультразвуковой дефектоскопии.

3. Патент РФ №2694721 от 16.07.2019. Контактирующая жидкость для ультразвуковой дефектоскопии.

Похожие патенты RU2746749C1

название год авторы номер документа
НЕЗАМЕРЗАЮЩАЯ КОНТАКТНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВ 2020
RU2749490C1
Контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии 2018
  • Гурович Михаил Семенович
RU2694721C1
КОНТАКТНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ 2016
  • Исаев Андрей Анатольевич
  • Чехонадских Леонид Михайлович
RU2652380C1
Незамерзающая контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии металлических конструкций 2023
  • Егоров Александр Владимирович
  • Горюнков Алексей Анатольевич
  • Егорова Толганай Бауржановна
  • Броцман Виктор Андреевич
  • Луконина Наталья Сергеевна
RU2797243C1
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КОНТАКТИРУЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ 2020
  • Караваев Михаил Юрьевич
  • Нарынбаев Рустам Азизович
RU2753897C1
Низкотемпературная контактирующая жидкость 2018
  • Верета Кирилл Владимирович
  • Абишаев Рубен Аркадиевич
  • Климов Дмитрий Стефанович
  • Климович Виталий Александрович
  • Рябова Татьяна Александровна
RU2685457C1
НЕЗАМЕРЗАЮЩАЯ КОНТАКТИРУЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ 2008
  • Исаев Андрей Анатольевич
  • Чехонадских Леонид Михайлович
RU2366940C1
КОНТАКТНЫЙ ГЕЛЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ 2022
  • Чарыков Николай Александрович
  • Сафьянников Николай Михайлович
  • Воронов Леонид Михайлович
  • Воронова Екатерина Геннадьевна
RU2786346C1
Контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии 1983
  • Егоров Сергей Алексеевич
  • Очилов Рустам Арамович
  • Бикчантаева Талия Гареевна
SU1147975A1
Рецептура противообледенительной жидкости 4 типа 2018
  • Федосова Марина Евгеньевна
  • Федосов Алексей Евгеньевич
  • Шишкин Алексей Игоревич
  • Чужайкин Илья Дмитриевич
  • Кораблев Илья Александрович
RU2686172C1

Реферат патента 2021 года Неспиртосодержащая контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии

Использование: для обеспечения акустического контакта при ультразвуковом неразрушающем контроле съемными средствами дефектоскопии железнодорожных рельсов, элементов стрелочных переводов и сварных стыков при отрицательных температурах окружающего воздуха. Сущность изобретения заключается в том, что неспиртосодержащая контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии содержит труднозамерзающий солевой компонент, технологические добавки и воду, а также дополнительно содержит загуститель и абразивные частицы на основе бакелита, при следующем соотношении компонентов мас.%: калий уксуснокислый марки «Ч» или калий уксуснокислый технический, с последующей очисткой раствора от механических примесей – 43-45, абразивные частицы на основе бакелита - 8-12, загуститель - 0,01-0,02, технологические добавки - 1-2 и остальное вода. Технический результат: повышение акустического контакта с контролируемым объектом при низких до минус 50-55°С диапазонах рабочих температур и обеспечение значения коэффициента трения не ниже 0,15, а также отсутствие выделения вредных летучих веществ при хранении. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 746 749 C1

Неспиртосодержащая контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии, содержащая труднозамерзающий солевой компонент, технологические добавки и воду, отличающаяся тем, что для повышения технологической эффективности дополнительно содержит загуститель и абразивные частицы на основе бакелита, при следующем соотношении компонентов мас.%: калий уксуснокислый марки «Ч» или калий уксуснокислый технический, с последующей очисткой раствора от механических примесей - 43-45, абразивные частицы на основе бакелита - 8-12, загуститель - 0,01-0,02 , технологические добавки - 1-2 и остальное - вода.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2746749C1

Контактная жидкость для ультразвуковой дефектоскопии 2018
  • Гурович Михаил Семенович
RU2694721C1
НЕЗАМЕРЗАЮЩАЯ КОНТАКТИРУЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ 2008
  • Исаев Андрей Анатольевич
  • Чехонадских Леонид Михайлович
RU2366940C1
Низкотемпературная контактирующая жидкость 2018
  • Верета Кирилл Владимирович
  • Абишаев Рубен Аркадиевич
  • Климов Дмитрий Стефанович
  • Климович Виталий Александрович
  • Рябова Татьяна Александровна
RU2685457C1
US 5579769 A, 03.12.1996
JPS 6082854 A, 11.05.1985.

RU 2 746 749 C1

Авторы

Чигрин Павел Геннадьевич

Кириченко Евгений Александрович

Даты

2021-04-20Публикация

2020-06-25Подача