При техническом диагностировании стальных резервуаров в процессе эксплуатации обязательным является проведение ультразвукового контроля основного металла и сварных соединений. Поверхность резервуаров имеет антикоррозионное лакокрасочное покрытие, которое в соответствии с традиционным подходом, должно быть удалено для проведения УЗ контроля.

Необходимость удаления защитного покрытия обусловлена его влиянием на выявляемость дефектов. Интерференция ультразвука в слое покрытия переменной толщины приводит к осцилляциям чувствительности и, как следствие, неверной оценке амплитуды эхо-сигнала от несплошности в металле, к недобраковке критических дефектов или перебраковке допустимых дефектов.

Удаление и восстановление защитного покрытия после контроля требует значительных материальных затрат и организационных усилий с привлечением специализированных организаций. При применении традиционной технологии УЗ контроля сварных швов и металла стенки резервуара расходы на подготовку (зачистку) поверхности к контролю и на восстановление защитного покрытия резервуара для хранения нефти объемом 20000 м³ могут достигать 4-6 % от первоначальной стоимости резервуара.

Применение современных лакокрасочных материалов гарантирует защиту резервуара от коррозии в течение 15-20 лет, а нормативные документы (например, РД-16.01-60.30.00-КТН-063-1-05 ОАО «АК «Транснефть») регламентируют выполнение диагностики с периодичностью 4 – 5 лет. В этих условиях возникают вопросы: как проводить техническую диагностику резервуаров, имеющих гарантию по покрытию? Можно ли обеспечить полноценный УЗ контроль без удаления антикоррозионного покрытия, находящегося на гарантии?

Для ответа на эти вопросы выполнены экспериментальные исследования влияния лакокрасочного покрытия на параметры ультразвукового контроля (чувствительность, угол ввода) в зависимости от типа и толщины покрытия.

Номенклатура применяемых лакокрасочных покрытий весьма широка. Поэтому в ходе исследований все покрытия были разбиты на семь групп в зависимости от основы используемых лакокрасочных материалов:

В ходе экспериментов выяснено как толщина антикоррозионного покрытия влияет на выявляемость дефектов металла стенки РВС. Исследования выполнены на представительной выборке покрытий по их типам и основам.
На рисунке 2 представлен пример результатов экспериментальных исследований влияния толщины и типа лакокрасочного покрытия на чувствительность контроля, полученных для частоты 5.0 МГц и угла ввода 60 градусов (для случая сдвиговой волны). Полученные зависимости позволяют выполнить корректировку чувствительности дефектоскопа при контроле сварных швов и металла резервуара. Аналогичные зависимости получены для углов ввода 45, 70 градусов и соответствующих частот ультразвуковых колебаний 2.5, 5.0 МГц.

Эти и подобные полученные зависимости позволили выработать подход к УЗ контролю стенки без удаления антикоррозионного покрытия. Основой этого подхода является выбор таких параметров контроля, при которых влияние толщины покрытия минимально, и ввод ряда поправочных коэффициентов, учитывающих свойства покрытия.

Контроль сварных соединений через антикоррозионное покрытие выполняется за 4 этапа, в последовательности, показанной на рисунке 3.

1-й этап: выполняется визуальный и измерительный контроль сварного соединения, антикоррозионного покрытия в зоне перемещения пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП).
2-й этап: выполняется УЗК при чувствительности, повышенной, на 6-10 дБ.
3-й этап: измеряется толщина антикоррозионного покрытия в зоне расположения ПЭП при обнаружении дефекта.
4-й этап: корректируются результаты УЗК (амплитуда сигнала и условной протяженности) в зависимости от толщины и вида покрытия.

Описанная выше технологическая процедура УЗ контроля сварных швов стенки резервуара реализуется с применением любого ультразвукового дефектоскопа общего назначения, имеющего в своем комплекте стандартные пьезоэлектрические преобразователи с углами ввода 45, 60, 70 градусов с рабочей частотой 2.5 и 5.0 МГц.
Данная технология явилась основой разработанного норматива РД-19.100.00-КТН-545-06 «Ультразвуковой контроль стенки и сварных соединений при эксплуатации и ремонте стальных вертикальных резервуаров» и внедрена в системе ОАО «АК «Транснефть».