• Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона
    Національної академії наук України

    Відділ №12 «Нові конструктивні форми зварних споруд та конструкцій»

    ТОРОП Василь Михайлович

    Тороп Василь Михайлович

    Завідувач відділу, доктор технічних наук,
    Лауреат Премії НАН України для молодих учених і студентів вищих навчальних закладів за кращі наукові роботи 1989р.

    Склад підрозділу

    Загальна чисельність працівників 13, у тому числі:

    4 – кандидата наук, 2 – доктора наук;

    інженерно-технічний персонал – 7

    1. 1
      Тороп Василь Михайлович

      Завідувач відділу, доктор технічних наук

      Тел.: +38 044 200-64-57

      E-mail: v.torop@gmail.com

    2. 2
      Давидов Євген Олександрович

      Заступник завідувача відділу

      Тел.: (044) 205-21-96

      dea135@yandex.ua  

    3. 3
      Дмитрієнко Роман Ігорович

      Тел.: (044) 205-23-79

      dri1@ukr.net

    4. 4
      Дядін Віталій Петрович

      Тел.: (044) 200-52-77

      diadin.v@gmail.com

    5. 5
      Литвиненко Андрій Євтухович

      Тел.: (044) 205-23-34

      aelitv@ukr.net  

    6. 6
      Палієнко Олександр Леонідович

      Тел.: (044) 205-23-79, (044) 205-20-58

      pasash@i.ua

    7. 7
      Перепічай Андрій Олександрович

      Тел.: (044) 205-23-79

      liverka@i.ua

    8. 8
      Рабкіна Мар'яна Данилівна

      Тел.: (044) 200-82-45

      marjanara17@gmail.com

    9. 9
      Юрко Людмила Яківна

      Тел.: (044) 205-23-34

      ludmilayurko@ukr.net

    10. 10
      Юхимець Петро Сергійович

      Тел.: (044) 205-21-44

      yupeter@ukr.net

    Відділ був організований в 1963р на базі лабораторії листових конструкцій, яку з моменту заснування очолював лауреат Ленінської премії д.т.н. Г.В. Раєвский.

    За минулі 45 років у відділі виконані наступні найбільш значні проекти:

    • розробка і впровадження індустріального методу будівництва нефтерезервуаров з плоских полотнищ, що згортаються в рулон. Відзначений Ленінською премією;
    • організація виробництва великогабаритних судин в багатошаровому рулонірованном виконанні для великотоннажних виробництв в хімії і нафтохімії. Відзначений Державною премією;
    • дослідження міцності трубчастих вузлів з безпосереднім примиканням елементів і будівництво вежі Київського телецентру з використанням високоміцної сталі і методу підрощування;
    • створення нормативної бази з розрахунку і проектування вузлових з’єднань з труб, що дозволила почати будівництво морських стаціонарних платформ на глибоководному шельфі вітчизняних морів і відкрила шляхи для широкого застосування трубчастих конструкцій в будівництві;
    • розробка конструкції і дослідно – промислове впровадження спіральношовних труб з гвинтовими гофрами для прокладки трубопроводів різного призначення, що працюють при великих перепадах температур, перш за все для будівництва теплотрас;
    • організація виробництва зварних плоскозгортаючих труб з рулонної сталі;
    • організація виробництва сталевих штампованих радіаторів.
    +38 044 200 84-57
    v.torop@gmail.com
    Підрозділи відділу

    Науково-лабораторна база і технічне оснащення

    Випробувальна лабораторія UA 6.001.Т.

    Керівник – провідний інженер Палієнко Олександр Леонідович

    e-mail: pasash@i.ua

    Тел. № 0442052379, 0442052058, +380669667492

    Атестована Національним Органом з акредитації. Являє собою гідравлічний комплекс, внесений до Держреєстру України і призначений для оцінки міцності зварних конструкцій, що працюють під тиском, в процесі їх розробки, виготовлення і експлуатації.

    До складу лабораторії входять:

    • два стенди для проведення випробувань до руйнування великогабаритних конструкцій;
    • гідроагрегат на тиск до 250 МПа для випробувань при статичному навантаженні продуктивністю 50 л / год;
    • гідроагрегат для циклічних випробувань при тисках до 40 МПа продуктивністю 1000 л / год;
    • апаратура для управління навантаженням при циклічних випробуваннях;
    • система контролю процесів випробувань на базі ПК.

    Для проведення випробувань лабораторія обладнана спеціальним приміщенням, які мають розміри HWD: 3x3x14 м.

    Стенд для випробування великогабаритних натурних зразків (висотою до 4 м) при навантаженні осьовою силою (статичної або циклічної): осьова сила – до 2000 kN;

    обмеження за параметрами випробування: (Тиск х обсяг) – 1,2 MPa · m3;

    температура  до 150 C °.

    Стенд для випробувань сталевих виробів (опори, трубчасті з’єднання, будівельні конструкції) під дією статичної або циклічної стискаючої сили.

    стискаюча сила: до 1000 кн; частота: до 200 за хвилину; габаритні розміри дозволяють випробування зразків довжиною максимум до 12м та діаметром до 2м.

    При випробуванні реєструються параметри тиску у випробувальних зразках, число циклів і частота навантаження. Тиск може задаватися за програмою.

    Прилади для проведення технічного діагностування зварних конструкцій методами неруйнівного контролю, включаючи візуальний контроль, ультразвукову товщинометрії і дефектоскопію, твердометрія, коерцитиметрія, електротензометрія.

    Найважливіші досягнення
    Найважливіші досягнення у науковій та науково-практичній діяльності за останні 5 років:

    1. Методика оцінки залишкового ресурсу зварних конструкцій, що працюють в умовах статичного і динамічного навантаження.

    Короткий опис:

    На основі теоретичного та експериментального аналізу напружено-деформованого стану пошкоджених зон конструкції розроблені методи розрахунку на статичну міцність і малоциклову втому трубопроводів і посудин тиску з об’ємними корозійно-ерозійними дефектами. Обчислення, що виконуються за даною методикою, становлять основу для оцінки стадій розвитку дефектів і відповідно оптимізації ремонтно-відновлювальних робіт.

    Призначення і області застосування:

    Оцінка залишкового ресурсу зварних з’єднань трубопроводів і їх елементів в системах ТЕЦ і АЕС, які схильні до інтенсивного локального корозійно-еррозіонному зносу, а також до об’єктів нафтохімічної промисловості, включаючи зміївики печей, технологічні трубопроводи, теплообмінники, реактори і ін. Конструкції, які відчувають вплив водородсодержащих середовищ

    1. Розрахунковий метод визначення залишкового ресурсу зварних конструкцій з урахуванням їх дійсного напружено-деформованого стану та деградації механічних властивостей матеріалу і зварних з’єднань.

    Короткий опис:

    Розроблено метод визначення залишкового ресурсу зварних конструкцій з урахуванням їх дійсного напружено-деформаційного стану і деградації механічних властивостей матеріалу після тривалої експлуатації (20-25 років). Він включє дані практичної діагностики про характерні експлуатаційні дефекти, структурні зміни конструкційних матеріалів і деградації їх службових властивостей в процесі тривалої експлуатації, а також теоретичні та експериментальні результати оцінки міцності, тріщиностійкості та залишкового ресурсу конструкцій з експлуатаційними ушкодженнями. Результати підкріплені металографічними дослідженнями і міцності випробуваннями і складають основу рекомендацій щодо продовження залишкового ресурсу і підвищення надійності відповідальних зварних конструкцій в умовах статичного і циклічного навантаження, дії підвищених температур і агресивних водородосодержащих середовищ.

    Призначення і області застосування:

    Оцінка залишкового ресурсу зварних конструкцій на підприємствах енергетичної та нафтохімічної галузей промисловості.

    1. Метод визначення граничних значень ударної в’язкості на основі розвитку фізичних і кореляційних зв’язків між критеріями тріщиностійкості і міцності механічними характеристиками.

    Короткий опис:

    Основна увага приділяється нейтралізації наслідків термомеханічного циклу зварювання, що представляє певну небезпеку для працездатності конструкцій. Узагальнено та розвинуто уявлення про зв’язки між критеріями тріщиностійкості і значеннями ударної в’язкості конструкційних матеріалів з урахуванням впливу деформаційного старіння металу в зонах концентрації термопластичних деформацій і залишкової напруженості.

    Призначення і області застосування:

    Підвищення надійності безпечної експлуатації зварних конструкцій різного призначення на стадії їх проектування та виготовлення. Підвищення розрахункового терміну служби зварних конструкцій при їх технічному діагностуванні.

    1. Коерциметричний метод діагностики конструкцій тривалої експлуатації

    Короткий опис:

    У відділі 12 ІЕЗ ім. Є.О. Патона спільно з НПФ “Спеціальні наукові розробки” (м. Харків) розроблений метод експертної оцінки стану металевих конструкцій, які працюють під тиском. Метод дозволяє виявляти ділянки металу з концентрацією деформацій, небезпечної для експлуатації конструкції. Він заснований на вимірюванні коерцитивної сили, що чутлива ​​до вимірювання напружено-деформованого стану та накопичення пошкоджень в металі. При наявності базових даних контроль за станом металу здійснюється в результаті одного вимірі коерцитивної сили. Метод придатний для діагностики конструкцій на будь-якій стадії їх експлуатації.

    Призначення і області застосування:

    Метод призначений для діагностики стану конструкцій з феромагнітних металів і повинен знайти застосування при огляді посудин тиску, балонів, апаратів хімічних і нафтохімічних виробництв.

    1. Система моніторингу технічного стану трубопроводів на основі програмно-апаратних засобів ГІС.

    Короткий опис:

    Система моніторингу включає бази даних «Об’єкти», «Дефекти», «Навантаження», «Властивості» і розрахунково-аналітичний блок для прийняття відповідних рішень про технічний стан окремих ділянок трубопроводу.

    Ядром розрахунково-аналітичного блоку є двокритеріальна модель оцінки відносного ризику, що враховує наслідки ймовірної аварії на конкретній ділянці трубопроводу. Дана модель використовує інформацію баз даних і дозволяє встановлювати прийнятний рівень ризику для експлуатуючої організації в умовах обмеження технічних і фінансових ресурсів.

    Призначення і області застосування:

    На основі постійного збору, накопичення, обробки та аналізу інформації щодо дійсного стану трубопроводу система дозволяє визначати можливість подальшої експлуатації як окремих ділянок, так і трубопроводу в цілому, своєчасно вживати відповідні попереджувальні та коригувальні дії. В результаті за рахунок оперативного отримання наочної довідкової інформації та експертних оцінок, що базуються на методиці оцінки конструкційної міцності та залишкового ресурсу істотно зростає рівень безпечного функціонування реальних трубопроводів.

    Основні напрями діяльності:

    • визначення конструкційної міцності та залишкового ресурсу зварних конструкцій на основі результатів неруйнівного контролю та технічного діагностування;
    • дослідження статичної і циклічної міцності труб і посудин тиску при наявності експлуатаційних пошкоджень;
    • розробка методів розрахунку напружено-деформованого стану, параметрів механіки руйнування та сейсмостійкості зварних металоконструкцій;
    • експериментальне визначення механічних властивостей та характеристик тріщиностійкості конструкційних матеріалів і їх зварних з’єднань при статичному та динамічному навантаженні;
    • металознавство і аналіз причин руйнування зварних сталевих конструкцій.

    Методи досліджень
    Експериментальні та розрахункові методи оцінки статичної і динамічної (сейсмостійкість, циклічні навантаження) міцності зварних конструкцій, що працюють під впливом внутрішнього тиску, з урахуванням утворення дефектів і можливої деградації механічних властивостей та характеристик тріщиностійкості конструкційних матеріалів та їх зварних з’єднань в процесі тривалої експлуатації.

     

    Публікації
    Основні публікації за останні 5 років:

    № п/пНазваВидавництво, журнал (назва, номер, рік) чи номер авторського свідоцтваКількість друкованих сторінок

     

    Прізвища співавторів
    1234
    1Оценка граничной сейсмостойкости гермопроходок энергоблока №2 Ривненской АЭСТехническая диагностика и неразрушающий контроль, №4, 201549-52

    В.М.Тороп,

    А.А. Перепичай

    2Розрахункове обгрунтування впливу промислових вибухів на технічний стан магістральних трубопроводівТехническая диагностика и неразрушающий контроль, №3, 201650-53

    В.М.Тороп,
    3Особенности использования высоковязких демпферов для повышения сейсмостойкости высокотемпературных фильтров АЭС с реакторами ВВЭР-1000Техническая диагностика и неразрушающий контроль, №4, 201652-55

    В.В. Киричок

    А.А. Перепичай

    В.М.Тороп,

    4Інженерний підхід до визначення коефіцієнта інтенсивності напружень та параметрів росту осьової тріщини в кільцевому зварному шві трубопроводуАвтоматическая сварка, №9, 2017 С. 63-66В.В. Киричок

    В.М.Тороп,

    5Про причини руйнування арматурних канатів захисних оболонок енергоблоків АЕСФізико-хімічна механіка матеріалів, 2018, Т. 54, № 2. – С. 98-106В.М.Тороп,

    Рабкина М.Д.

    Штофель О. О., Усов В. В,

    Шкатуляк Н.М., Савчук О. С.

    6RESIDUAL STRESS-STRAIN STATE IN ZONE OF WELDED-UP PIPE WALL THINNING DEFECT OF MAIN PIPELINESТехнологические системы 2018, №2, – С.48-59

     

    DOI: 10.29010/083.5

    12сВ.М.Тороп,

    Oliynyk O. I., Perepichay A. O., Prokhorenko O. V., Perepichay I. I.

    7Математичні моделі робочих лопаток парової турбіни К-1000-60/3000 для прогнозування залишкового ресурсуЕлектронне моделювання 2018, т.40,№4, – С.83-94

    DOI: 10.15407/emodel.40.04.083

    12с.В.М.Тороп,

    Г.Ю. Саприкіна,

    Ю.С. Воробйов

    8Результаты исследований причин образования трещин в лопатках из титанового сплава паровых турбин типа К1000-60/3000Техническая диагностика и неразрушающий контроль,

    2018, No2 – С.3-15

     

    DOI: 10.15407/tdnk2018.02.01

    В.М.Тороп,

    Махненко О.В.,  Сапрыкина Г.Ю., Гопкало Е.Е.

    9Determination of the Crack Resistance Parameters at Equipment Nozzle Zones Under the Seismic Loads Via Finite Element MethodJournal of Theoretical and Applied Mechanics 2018, т.48№1 –P.69-75Vladyslav Kyrychok

    В.М.Тороп,

     

    10Моделювання кільцевої тріщини патрубкової зони плоского днища товстостінної посудини тискуТехнічна діагностика і неруйнівний контроль, 2019, №03, стр. 8-12В.В. Киричок,

    В.М.Тороп,

     

    11Повреждаемость и эффективность проведения гидравлических испытаний тепловых сетей города КиеваТехн. диагностика и неразрушающий контроль, 2020, №1 – С.1-88с.Дмитриенко Р.И.,

    Юхимец П.С.,

    Кисель И.Н.,

    Егоренко В.Н.

    В.М.Тороп,

    Поточні проекти

    1. Наукова робота 1.6.2.12.31 «Розробка нових методів технічної діагностики та визначення міцності магістральних трубопроводів з метою подовження їх ресурсу та оптимізації періодичності і об’єму ремонтних робіт на основі двокритеріальних діаграм оцінки руйнування».
    2. «Розробка ризик-орієнтованих методів оцінки конструкційної міцності та довговічності зварних металоконструкцій».

    Перспективні розробки

    У зв’язку з тим, що на багатьох промислових підприємствах технічне обладнання вичерпало свій проектний ресурс актуальною проблемою є обгрунтування понадпроектної надійної і безпечної подальшої експлуатації устаткування підвищеної небезпеки, до яких належать посудини, що працюють під тиском, а також трубопроводи, резервуари, балони, колони і реактори хімічних і нафтохімічних виробництв, ТЕС, АЕС і т.п. Для обгрунтованого призначення понад проектного строку експлуатації зварних конструкцій у відділі №12 розробляються інформаційно-аналітичні системи управління старінням зазначеного обладнання, які в режимі моніторингу дозволяють оцінювати їх фактичний технічний стан і прогнозувати залишковий ресурс. Використовуючи сучасні методи технічної діагностики і неруйнівного контролю, програмно-методичні комплекси (в тому числі і комерційні продукти АСТРА-АЕС, dPIPE, ABAQUS, ANSYS, SYSWELD і ін.), експериментальне обладнання сертифікованої лабораторії, що дозволяє випробувати не тільки зразки але і натурні крупрогабаритні вироби, накопичений багаторічний досвід наукових досліджень і створені бази даних, відділ №12 «Нові конструктивні форми зварних з’єднань і конструкцій» Інституту електрозварювання ім.Є.О.Патона НАН України здатний вирішувати складні науково-технічні проблеми, що виникають на промислових підприємствах України.