Испытания судостроительных материалов на различных глубинах Черного моря: технические средства, контроль параметров глубоководной среды, перспективы развития (обзор)

от

Л.Л. Смирнова

 Институт природно-технических систем,  Севастополь,  ул. Ленина, 28

E-mail: inik48@inbox.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-2-54-61

УДК 620.199.27:629.12(262.5)

Реферат:

   На основе анализа литературных и собственных данных обобщен опыт использования глубоководного оборудования – якорных буйковых станций и глубоководных стендов для проведения испытаний судостроительных материалов в пелагиали Черного моря в 1971-1985 гг. В состав основных конструктивных элементов глубоководной испытательной системы входили контейнер с образцами (стенд), такелаж, низкочастотное (до 5кГц) автоматическое размыкающее устройство и несущий буй. Приведены результаты расчета надежности глубоководных систем с учетом коррозионной стойкости и грузоподъемности несущего буя, относительной емкости стенда и надежности такелажа. Методика постановки глубоководного стенда обеспечивала высокую вероятность его подъема и необходимый контакт экспериментальных образцов с сероводородной средой.

   В обзоре обсуждаются основные химические, физические и микробиологические факторы сероводородной среды, влияющие на разрушение судостроительных материалов на глубинах от 150 до 1000 м. Полученные результаты, показали снижение скорости общей коррозии стальных образцов и усиление на их поверхности катодных процессов с водородной деполяризацией, охрупчивания, растрескивания и появления каверн и питтингов. Исследования биопленок микрообрастания на различных металлах и сплавах выявили активность как сульфатредуцирующих бактерий, так и гетеротрофной микрофлоры. Наибольший процент специфичной микрофлоры, в основном кислотообразующей, наблюдался на поверхностях различных корпусных сталей.

   Отмечается необходимость изучения стойкости материалов не только в кислородной и сероводородной зонах, но и в сложной по структуре редокс-зоне Черного моря с использованием современного глубоководного оборудования и методов контроля окружающей сероводородной среды.

Ключевые слова: Черное море, буйковые станции, глубоководные стенды, надежность, сероводород, бактериальное обрастание.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Обзор программы океанографических исследований при помощи систем буев. // Экспресс-информация. Сер. Подводно-технические, водолазные и судоподъемные работы. 1974. № 47.
  2. Христов Р.В., Степанов С.Н., Петров В.Г. Применение глубоководного испытательного оборудования и перспективы его развития // Технология судостроения. 1981. № 5. С. 36–38
  3. Христов Р.В., Лях Е.П. Автоматизация процесса подъема глубоководных испытательных стендов // Технология судостроения. 1983. № 4. С. 86–88.
  4. Ильин И.Н. Экология океанического обрастания в пелагиали. М.: Тов-во н. изд., КМК. 2008. С. 42−90.
  5. Христов Р.В., Лях Е.П. Оценочные критерии качества глубоководного испытательного стенда // Технология судостроения. 1982. № 1. С. 86–88.
  6. Штевнева А.И., Лебедева М.Н., Мельничук Е.П., Панина О.А. О роли бактериальных обрастаний в разрушении металлов в морской воде //  Гидробиол. журнал. 1973. Т. 9,  № 3. С. 12−19.
  7. Лебедева М.Н., Штевнева А.И. Обрастание гетеротрофной микрофлорой и его влияние на коррозию металлов в сероводородной и кислородной зонах Черного моря // Океанология. 1975. Т. 15, вып. 4. С. 649−653.
  8. Лебедева М.Н., Штевнева А.И., Маркианович Е.М. Видовой состав перифитонных бактерий и их биохимические свойства на различных металлах, экспонируемых в кислородной и сероводородной зонах Черного моря // Мат-лы Всесоюзн. симпозиума по изученности Черного и Средиземного морей, использованию и охране их ресурсов (Севастополь, октябрь 1973). Часть IV. Санитарная и техническая гидробиология. Киев: Наук. думка. 1973. С. 70−74.
  9. Выхристюк П.Н., Мельничук Е.П., Хлыстов А.З. Коррозионная стойкость и защитная способность некоторых материалов в сероводородной зоне Черного моря // Тез. докл. 4-й межотраслевой научн.-техн. конф. «Защита судов от коррозии и обрастания». Ленинград: Судостроение. 1989. С. 49−50.
  10. Лукашева Т.А., Леденев A.B., Коровин Ю.М. Комплексные исследования обрастания и коррозии металлов в Черном море // Обрастание и биоповреждения: экологические проблемы. М.: Наука. 1992. С. 161−170.
  11. Смирнова Л.Л., Мельничук Е.П. Средства защиты от коррозии металлических материалов в сероводородной морской среде при высоком гидростатическом давлении // Прогрессивные методы и средства защиты металлов и изделий от коррозии: Тез. докл. Всесоюзн. науч.–техн. конф. / Всесоюзн. межотраслевой научн.–техн. институт по защите металлов от коррозии. М., 1988. Ч. 3. С. 207–208.
  12. Merten K.N. Quantitative estimation of Holocene surface salinity variation in the Black Sea using dinoflagellate cyst process length / K.N. Merten, L.R. Bradley, Y. Takano [et al.] // Quaternary Science Reviews. 16 April. 2012. V. 39. P. 45–59.
  13. Митропольский А.Ю., Безбородов А.А., Овсяный Е.И. Геохимия Черного моря. Киев: Наук. думка. 1982. 144 с.
  14. Безбородов А.А., Еремеев В.Н. Черное море. Зона взаимодействия аэробных и анаэробных вод. АН Украины. МГИ. Севастополь, 1992. 132 с.
  15. Сорокин Ю.И. Черное море: Природа, ресурсы. М.: Наука. 1982. 216 с.
  16. Водяницкий В.А. Черное море в свете новейших исследований. Севастополь: Крымиздат. 1951. 28 с.
  17. Крисс А.Е. Морская гидробиология (глубоководная). М.: Изд-во АН СССР. 1959. 455 с
  18. Крисс А.Е., Лебедева М.Н. Вертикальное распределение численности и биомассы микроорганизмов в глубоководных областях Черного моря // Докл. АН СССР. 1952. Т. 93, № 6. С. 949−952.
  19. Лебедева М.Н. Бактериальные нити, вынесенные из сероводородной зоны Черного моря, как возможный объект питания зоопланктонеров-фильтраторов на примере Calanus helgolanicus // Тр. Сев. биол. станции АН СССР. 1959. Т. XI. С. 29−42.
  20. Сорокин Ю.И. Экспериментальные данные о скорости окисления сероводорода в Черном море // Океанология. 1971. Т. XI, вып.3. С. 425−431.
  21. Гулин М.Б., Лазоренко Г.Е. Влияние окислительно-восстановительных ус-ловий среды на образование в черноморской воде взвешенной формы марганца // Доклады АН УССР. 1990. № 3. С. 57−60.
  22. Дебольская Е.И., Якушев Е.В. О роли взвешенного марганца в окислении сероводорода в редокс-зоне Черного моря // Водные ресурсы. 2002. Т. 29, № 1. С. 79−84.
  23. Сорокин Д.Ю., Лысенко А.М. Характеристика гетеротрофных бактерий из Черного моря, способных окислять восстановленные серные соединения до сульфатов // Микробиология. 2003. Т. 62, вып. 6. С. 1018−1030.
  24. Коновалов С.К. Субоксидная зона Черного моря: генезис и роль в формировании пространственно-временной изменчивости биогеохимической структуры вод основного пикноклина. Автореф. дисс .… д.г.н. Севастополь: НИЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика». 2011. 36 с.
  25. Жоров В.А., Совга Е.Е., Калашникова Ю.С., Кирчанова А.И. Оценка химических форм сероводорода в различных зонах Черного моря // Геохимия. 1978. № 11. С. 1703−1709.
  26. Васильев А.С., Назаров В.С. Аппаратура для обнаружения якорных гидрологических буев // Методы и приборы для исследования физических процессов в океане. Севастополь: МГИ. АН УССР. 1966. Т. 36. С. 163–167.
  27. Камман К. Работа с ионселективными электродами. М.: Мир. 1980. 180 с.
  28. Мигли Д., Торрено К. Потенциометрический анализ вод. М.: Мир. 1980. С. 454−465.
  29. Унифицированные методы анализа вод. М.: Химия. 1977. 217 с.
  30. Вульфсон В.И. Физико-химическая характеристика морской воды как коррозионной среды // Технология судостроения. 1965. № 7. С. 34−39.
  31. Дубинин А.В. Определение восстановленных форм серы в воде анаэробных бассейнов / А.В. Дубинин, Т.П. Демидова, М.Н. Римская-Корсакова [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2019. Т. 35. № 1. С. 37−51.

Loading