Визуально-оптический метод определения глубины деградации при коррозионных повреждениях металлоконструкций эскалаторов

Введение. Несущая металлоконструкция является основой эскалатора: на неё монтируются приводные агрегаты, тяговые системы, ограждающие устройства и другие узлы, обеспечивающие собственно его работу. Один из наиболее типичных видов коррозионного разрушения металлоконструкций эскалаторов – сплошная равномерная коррозия по всей поверхности. Данный процесс характеризуется поступательным проникновением коррозионных изменений от наружных слоёв материала к его внутренней структуре, что приводит к уменьшению эффективного поперечного сечения и снижению прочностных характеристик и, при практически неизменных эксплуатационных нагрузках, к росту значений возникающих механических напряжений.
Основная цель настоящего исследования заключается в снижении трудовых и финансовых затрат комплексных обследований металлоконструкций эскалаторов за счёт внедрения дистанционных методов контроля, которые обеспечивают непрерывный мониторинг за их состоянием и позволяют автоматизировать расчётные процедуры, повышая тем самым свою эффективность без снижения качества оценок технического состояния.
Материалы и методы. При написании статьи были использованы данные комплексного обследования эскалаторов ГУП «Петербургский метрополитен», реализованного совместно экспертной организацией ООО «СТЭК» и специалистами кафедры «Наземные транспортно-технологические комплексы» Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС), использовались конструкторская документация, статистические методы и методы математического моделирования.
Результаты. Функциональный принцип предлагаемого визуально-оптического метода диагностики предполагается использовать как составной элемент комплексной системы наблюдения за коррозией, ориентированной на непрерывную оценку эксплуатационного состояния несущих металлоконструкций эскалаторов и на заблаговременное выявление возможных отказов, связанных с развитием коррозионного повреждения.
Заключение. Предлагаемый метод обеспечивает комплексную количественную оценку коррозионных повреждений по трём параметрам: по глубине проникновения, по локальным (очаговым) дефектам и по изменению механических свойств металла. Расширение спектра одновременно оцениваемых характеристик приводит как минимум к 30-процентному росту информативности результатов, что даёт возможность в полтора раза повысить корректность прогноза остаточного ресурса металлоконструкций.

1. Дятлов В.Н. Моделирование процесса коррозии несущих металлоконструкций эскалатора метрополитена // Вестник МАДИ. 2022. № 1 (68). С. 29–35.

2. Селиверстов Г.В., Данилов А.С. Исследование коррозионной усталости металлоконструкций грузоподъемных машин // Известия ТулГУ. Серия Технические науки. № 2-1 Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. С. 248–253.

3. Дятлов В.Н. Уточнение модели развития коррозионных дефектов несущих металлоконструкций эскалатора метрополитена // Вестник МАДИ. 2022. № 3 (70). С. 46–50.

4. Дятлов В.Н., Орлов С.В., Попов В.А. Совместное влияние циклических нагрузок и коррозии на техническое состояние металлоконструкций эскалаторов метрополитена // Мир транспорта. 2023. Т. 21, № 4 (107). С. 21–28. DOI: 10.30932/1992-3252-2023-21-4-3

5. Ватулин Я.С., Попов В.А., Дятлов В.Н. Техническое диагностирование закладных элементов крановых путей грузоподъёмного оборудования в машинных залах тоннельных эскалаторов // Известия МГТУ «МАМИ». 2022. Т. 16, № 3. С. 241–250. DOI: 10.17816/2074-0530-106323

6. Тулин Д.Е., Соколов С.А., Грачев А.А. Влияние остаточных сварочных напряжений на сопротивление конструкций хрупкому разрушению // Вестник машиностроения. 2022. № 3. С. 24–30. DOI: 10.36652/0042-4633-2022-3-24-30

7. Попов В.А., Еланцев В.В. К вопросу повышения эффективности и безопасности эксплуатации тоннельных эскалаторов метрополитена. Управление рисками // Известия МГТУ «МАМИ». 2021. № 3 (49). С. 10–22. DOI: 10.31992/2074-0530-2021-49-3-10-22

8. Еланцев В.В. К вопросу повышения эффективности и безопасности эксплуатации тоннельных эскалаторов метрополитена. Алгоритм прогнозирования технического состояния // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2021. № 2. С. 32–41.

9. Ермилова А.В., Будрина Е.В. Инновационный вектор развития эффективной стратегии эксплуатации тоннельных эскалаторов // Экономика. Право. Инновации. 2020. № 1. С. 57–64.

10. Casals M., Gangolells M., Forcada N., Macarulla M., Giretti A., Vaccarini M. SEAM4US: Аn intelligent energy management system for underground stations. Applied energy, vol. 166, pp. 150-164. DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.01.029

11. Харлов М.В., Попов В.А. Методика оценки технического состояния эскалатора // Интернет-журнал «Науковедение». 2017. Т.9, № 4. URL: https://naukovedenie.ru/PDF/05TVN417.pdf (дата обращения: 25.01.2026).

12. Kazarinov N., Smirnov A., Petrov Y., Gruzdkov A. Dynamic fracture effects observed in a onedimensional discrete mechanical system (2020) E3S Web of Conferences, 157, статья № 01020, URL: https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85084111141&doi=10.1051%2fe3sconf%2f202015701020&partnerID=40&md5=ff349ae2159696f6435772713fca13e8 (дата обращения: 25.01.2026). DOI: 10.1051/e3sconf/202015701020

13. Uzdin A., Prokopovich S. Some principles of generating seismic input for calculating structures (2020) E3S Web of Conferences, 157, статья № 06021, URL: https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85084111517&doi=10.1051%2fe3sconf%2f202015706021&partnerID=40&md5=2c52657ac32615f175abb033915b52dc (дата обращения: 25.01.2026). DOI: 10.1051/e3sconf/202015706021

14. Тимофеева Г.Ю., Мазлумян Г.С., Бустонов Д.А. Коррозия деталей технических систем, эксплуатирующихся в Арктике // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2025. № 10. С. 28–40. DOI: 10.31044/1684-2561-2025-0-10-28-40

15. Вагапов Р.К. Исследование особенностей формирования и состава продуктов углекислотной коррозии в водно-спиртовых средах // Коррозия: защита, материалы. Приложение к журналу «Технология металлов». 2025. № 17. С. 1–11. DOI: 10.31044/1684-2499-2025-0-17-1-11

16. Мензилова М.Г., Лебедев О.Ю. Исследования прочности лакокрасочных покрытий на отрыв // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2024. № 2. С. 21–24.

17. Байдюшев И.Г. Важность прогнозирования и моделирования процессов коррозии // Новая наука: от идеи к результату. 2024. № 5. С. 255–260.

18. Гладких Т.Д., Маркин А.Н. Оценка локальной коррозии по данным, получаемым с датчиков электрического сопротивления // Практика противокоррозионной защиты. 2024. Т. 29, № 1. С. 20–26. DOI: 10.31615/j.corros.prot.2024.111.1-2

19. Маркин А.Н. Оценка локальной коррозии по данным, получаемым с датчиков электрического сопротивления (часть 2) // Практика противокоррозионной защиты. 2024. Т. 29, № 2. С. 21–26. DOI: 10.31615/j.corros.prot.2024.112.2-2

20. Елшина Л.И. Влияние марки и технологии производства арматурной стали на фазовый состав ее продуктов коррозии // Коррозия: защита, материалы. Приложение к журналу «Технология металлов». 2023. № 14. С. 1–11. DOI: 10.31044/1684-2499-2023-0-14-1-11