621.875.5
620.193

портальні крани
експлуатаційна деградація
механічні властивості
електрохімічні характеристики
неруйнівна діагностика
portal cranes
operational degradation
mechanical properties
electrochemical characteristics
non-destructive diagnostics

Досліджено загальні закономірності експлуатаційної деградації механічних та електрохімічних властивостей сталей морських портальних кранів. Виявлено істотне зниження опору крихкому руйнуванню тривало експлуатованих сталей, що необхідно враховувати при експертизі технічного стану кранів. Показано, що серед електрохімічних характеристик достатньо чутливим до експлуатаційних змін у тривало експлуатованих сталях є поляризаційний опір, який може слугувати інформативним параметром деградації матеріалу впродовж його експлуатації. Встановлено кореляцію між змінами ударної в’язкості та поляризаційного опору сталей кранів, спричиненими їх експлуатаційною деградацією. Запропоновано для неруйнівної діагностики технічного стану сталей морських портальних кранів застосовувати електрохімічний метод. Розроблено портативну електрохімічну комірку, адаптовану для визначення електрохімічних властивостей сталей у польових умовах, за оцінками яких можна прогнозувати їх опір крихкому руйнуванню.
At the assessment of the technical state of marine port structures it is important not only to detect in-service damages, but also to evaluate current physico-mechanical properties of the long-term operated steels. The presence of cyclic mechanical loading and marine corrosive environment is the peculiarity of the service conditions of the port structures. This peculiarity is an essential factor in reducing of metal plasticity and, consequently, lowering resistance to brittle fracture. On the other hand, the change of metal state as a result of long-term service causes changing the electrochemical characteristics of metal-environment system. The paper is devoted to a finding general regularities of the mechanical properties operational degradation of portal structures steels and electrochemical parameters, which are sensitive to in-service changes in a metal, building correlation between them; and developing on this basis the engineering approach of non-destructive diagnostics of the technical state of portal cranes steels. The general regularities of the operational degradation of mechanical and electrochemical properties of marine portal cranes steels were studied. A significant reduction of brittle fracture resistance of long-term operated steels was found that should be taken into account at an assessment of their technical state. It was shown, that polarization resistance among the electrochemical characteristics is sufficiently sensitive to in-service changes in long-term operated steels, which can serve as an informative parameter of the material degradation during cranes operation. The correlation between changes in impact strength and polarization resistance of portal steels, caused their operational degradation, is established. The electrochemical method was proposed to use for non-destructive diagnostics of steels technical state of marine portal cranes. The portable electrochemical cell adapted to determine the electrochemical properties of steels in the field conditions, according to which their resistance to brittle fracture can be predicted was developed.

1. Student, O.Z. Influence of the long-term operation of 12Kh1M1F steel from different zones of a bend of steam pipeline of a thermal power plant on its mechanical characteristics [Text] / O.Z. Student, L.M. Svirs’ka, I.R. Dzioba // Materials Science. – 2012. – 48, No 2. – P.239–246.
2. Creep of degraded 2.25 Cr–Mo steel in hydrogen [Text] / L.O. Babii, O.Z. Student, A. Zagorski, A.D. Markov // Materials Science. – 2007. – 43, No 5. – P.701–707.
3. Крижанівський, Є.І. Корозійно-воднева деградація нафтових і газових трубопроводів та її запобігання: Наук.-техн. пос. у 3-х т. [Текст] / Є.І. Крижанівський, Г.М. Никифорчин; за ред. В.В. Панасюка. – Т.1: Основи оцінювання деградації трубопроводів. – Івано-Франк. нац. техн. ун-т нафти і газу, 2011. – 458 с. – Т.2: Деградація нафтопроводів та резервуарів і її запобігання. – 2011. – 448 с. – Т.3: Корозійно-воднева деградація нафтових і газових трубопроводів та її запобігання. – 2012. – 432 с.
4. Чувильдеев, В.Н. Влияние старения на эксплуатационные свойства сталей магистральных газопроводов [Текст] / В.Н. Чувильдеев // Проблемы старения сталей магистральных трубопроводов: сб. трудов науч.-практ. Семинара; под общ. ред. Б.В. Будзуляка, А.Д. Седых. – Нижний Новгород: Университетская книга, 2006. – С.18–67.
5. Krasovskii, A.Ya. Stress-corrosion failures of main pipelines [Text] / A.Ya. Krasovskii, I.V. Lokhman, I.V. Orynyak // Strength of Materials. – 2012. – Vol. 44, No 2. – Р.129–143.
6. Ostash, O.P. Degradation of materials and fatigue durability of aircraft constructions after long-term operation [Text] / O.P. Ostash, I.M. Andreiko, Yu.V. Holovatyuk // Materials Science. – 2006. – Т.42, No4. – P.427–429.
7. Ясній, П.В. Ролики МБЛЗ: деградація і тріщиностійкість матеріалів [Текст] / П.В. Ясній, П.О. Марущак. – Джура, 2009. – 232 с.
8. Tsyrul'nyk, O.T. Application of the electrochemical methods in the diagnostics of the engineering state of structural materials [Text] / O.T. Tsyrul'nyk // Materials Science. – 2014. – Т.49, No 4. – P.449–460.
9. Kharchenko, E.V. Estimation of the in-service degradation of steel shapes for the boom of a clamp- forming machine [Text] / E.V. Kharchenko, L.K. Polishchuk, O.I. Zvirko // Materials Science. – 2014. – Т.49, No4. – Р.501–507.
10. Шрайер, Л.Л. Коррозия: справочник [Текст] / Л.Л. Шрайер. – М.: Металлургия, 1981. – 632 с.

1. Student, O.Z. Influence of the long-term operation of 12Kh1M1F steel from different zones of a bend of steam pipeline of a thermal power plant on its mechanical characteristics [Text] / O.Z. Student, L.M. Svirs’ka, I.R. Dzioba // Materials Science. – 2012. – 48, No 2. – P.239–246.
2. Creep of degraded 2.25 Cr–Mo steel in hydrogen [Text] / L.O. Babii, O.Z. Student, A. Zagorski, A.D. Markov // Materials Science. – 2007. – 43, No 5. – P.701–707.
3. Kryzhanivskyi, Ye.I. Koroziino-vodneva dehradatsiia naftovykh i hazovykh truboprovodiv ta Yii zapobihannia: Nauk.-tekhn. pos. u 3-kh t. [Text] / Ye.I. Kryzhanivskyi, H.M. Nykyforchyn; ed. V.V. Panasiuka. – V.1: Osnovy otsiniuvannia dehradatsii truboprovodiv. – Ivano-Frank. nats. tekhn. un-t nafty i hazu, 2011. – 458 p. – V.2: Dehradatsiia naftoprovodiv ta rezervuariv i Yii zapobihannia. – 2011. – 448 p. – V.3: Koroziino-vodneva dehradatsiia naftovykh i hazovykh truboprovodiv ta Yii zapobihannia. – 2012. – 432 p.
4. Chuvildeev, V.N. Vliianie stareniia na ekspluatatsionnye svoistva stalei mahistralnykh hazoprovodov [Text] / V.N. Chuvildeev // Problemy stareniia stalei mahistralnykh truboprovodov: sb. trudov nauch.-prakt. Seminara; pod obshch. red. B.V. Budzuliaka, A.D. Sedykh. – Nizhnii Novhorod: Universitetskaia kniha, 2006. – P.18–67.
5. Krasovskii, A.Ya. Stress-corrosion failures of main pipelines [Text] / A.Ya. Krasovskii, I.V. Lokhman, I.V. Orynyak // Strength of Materials. – 2012. – Vol. 44, No 2. – R.129–143.
6. Ostash, O.P. Degradation of materials and fatigue durability of aircraft constructions after long-term operation [Text] / O.P. Ostash, I.M. Andreiko, Yu.V. Holovatyuk // Materials Science. – 2006. – V.42, No4. – P.427–429.
7. Yasnii, P.V. Rolyky MBLZ: dehradatsiia i trishchynostiikist materialiv [Text] / P.V. Yasnii, P.O. Marushchak. – Dzhura, 2009. – 232 p.
8. Tsyrul'nyk, O.T. Application of the electrochemical methods in the diagnostics of the engineering state of structural materials [Text] / O.T. Tsyrul'nyk // Materials Science. – 2014. – V.49, No 4. – P.449–460.
9. Kharchenko, E.V. Estimation of the in-service degradation of steel shapes for the boom of a clamp- forming machine [Text] / E.V. Kharchenko, L.K. Polishchuk, O.I. Zvirko // Materials Science. – 2014. – V.49, No4. – R.501–507.
10. Shraier, L.L. Korroziia: spravochnik [Text] / L.L. Shraier. – M.: Metallurhiia, 1981. – 632 p.