WWW.NEW.PDFM.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Собрание документов
 

Pages:     | 1 || 3 |

«И ДЕЛОВОЙ ПРОГРАММЫ ФОРУМА «ТЕРРИТОРИЯ NDT 2016» Сборник научных трудов Москва Издательский дом «Спектр» УДК [681.518.54+620.19] ББК 30.82-5я2 Т78 Труды сессии РАН и деловой программы форума ...»

-- [ Страница 2 ] --

Еще в прошлом веке указаны общие признаки дефекта. Стресскоррозия имеет место только на внешней поверхности трубы [3]; повреждение наружной поверхности газопровода преобладает в нижней четверти трубы [4]; повреждение поверхности металла трубы характеризуется зарождением на локальном участке металла стенки трубы колоний трещин, соседствующих с магистральной; повреждение имеет локальный характер и далеко не всегда совпадает с различными дефектами поверхности металла и сварных соединений, попавших в зону разрушения; если повреждение металла стенки трубы было по типу множественного коррозионного трещинообразования, то в зоне очага во время катастрофического «долома»

трубы происходит раскрытие глубоких трещин, объединение близко расположенных трещин, вследствие деформации металла, путем растяжения, и, чем дальше находились коррозионные первоначальные трещины от очаговой магистральной трещины, тем более затрудняется их раскрытие; при локальном множественном повреждении металла стенки трубы в зоне очага разрушения насчитываются десятки коррозионных вскрытых трещин и еще большее количество трещин типа «волосовин», которые можно обнаружить, только тщательно очистив поверхность от грязи, окиси и окалины и/или применив специальные методы выявления трещин .

Как следует из рис. 1, к основным факторам воздействия на процессы образования и развития стресс-коррозионных дефектов МГ относятся металлургические аспекты, воздействие водорода, влияние температуры газа и окружающей среды, деформация грунта и механические напряжения .

На скорость роста стресс-коррозионных трещин влияют состояние изоляции, скорость выделения водорода и процессы внутри металла труб [5 – 10] .

Рис. 1. Факторы воздействия на процессы образования и развития стресс-коррозии МГ В течение нескольких последних лет, специалистами НПЦ «Молния», в процессе выполнения работ по технической диагностике при проведении капитального ремонта на магистральных газопроводах ПАО «Газпром», была сформирована база данных, включающая более чем 20 тыс. обнаруженных стресс-коррозионных дефектов. Учитывая характеристики газопроводов, на которых были обнаружены эти дефекты, особенности их эксплуатации, структурное состояние сталей различного химического состава и способы производства листов и труб, мы установили ряд определенных закономерностей, которые оказывают влияние на образование и развитие дефектов .

Технология диагностирования при проведении капитального ремонта, в отличии от внутритрубной дефектоскопии имеет не самую высокую производительность, но в свою очередь обеспечивает степень выявляемости стресс-коррозионных дефектов, близкую к 100 % .

Это становится возможным за счет того, что обследование всей поверхности тела трубы проводится сканерами-дефектоскопами ультразвукового или вихретокового принципов действия, с внешней стороны трубы, после того как газопровод полностью очищен от изоляционного покрытия. Следом за этим, также по всей поверхности внешней поверхности газопровода, выполняется дублирующий контроль, с применением визуально-измерительного метода. Места обнаружения дефектов дополнительно обследуются с применением вихретокового, ультразвукового и магнитного методов контроля .

А при обнаружении непосредственно стресс-коррозионных дефектов труб и соединительных деталей трубопроводов их дополнительно обследуют в объеме 100 % от площади сектора с 2 до 10 ч по ходу газа .

Глубина выявленных стресс-коррозионных дефектов определяется методом контрольной шлифовки. В местах максимальной глубины дефектов по показанию вихретокового дефектоскопа проводиться контрольный запил для определения глубины распространения дефекта .





Вихретоковый метод контроля обладает самой высокой чувствительностью к обнаружению стресс-коррозионных дефектов. Именно на этой архитектуре был разработан и построен наш собственный автоматизированный сканер-дефектоскоп АСД «Вихрь» (рис. 2). В таблице 1 представлены его основные технические характеристики .

Рис. 2. АСД «Вихрь» в процессе работы на магистральном газопроводе

–  –  –

Сканер прошел опытно-промышленные испытания и уже эксплуатируется на объектах ПАО «Газпром». АСД «Вихрь», без каких-либо конструктивных доработок может быть применен при проведении входного контроля трубной продукции .

Дополнительно, при необходимости, может быть выполнен расширенный комплекс обследований, включающий: испытания на статическое растяжение, с определением механических характеристик материалов, определение химического состава, ряд металлографических исследований, таких как макроструктурный, микроструктурный, электронно-микроскопический анализ структуры обнаруженных дефектов, исследования неметаллических включений. Выполняются исследования поверхностей металлических изломов на макро- и микроуровне. С целью анализа причин и протекания процесса разрушения проводится фактографический анализ. Существенную информацию позволяет получить электронно-микроскопический анализ поверхности дефектов на растровом электронном микроскопе, а данные об элементном составе вещества на образцах позволяет выявить рентгеноспектральный микроанализ (такой анализ выявляет элементы от бериллия до урана), что необходимо для идентификации различных включений в металлах, а также определения химического состава металла и различных сегрегаций .

В результате таких работ, обнаружено экспериментально и подтверждено статистическими данными, что различное структурное состояние основного металла и заводского сварного соединения в трубах разных способов производства может отвечать за различное расположение зон предпочтительного зарождения и развития стресс-коррозионных трещин и очагов аварийных разрушений на внешней поверхности труб наряду с зависимостью растрескивания от изменения обводненности и агрессивности грунтов по периметру трубы .

Наиболее подвержены растрескиванию: в трубах из нормализованных сталей – зона сварного соединения в области усиления сварного шва с крупнозернистой структурой; в трубах из сталей контролируемой прокатки – зоны основного металла с повышенными в результате формовки напряжениями и деформациями. Высокая степень деформационной структурированности, макронеоднородность распределения и высокий уровень остаточных напряжений, приводит к аномально большим по сравнению с нормализованными и термоулучшенными сталями механохимическим эффектам, регистрируемым при активной локализованной пластической деформации .

Чтобы процесс стресс-коррозии мог происходить, необходимо одновременное действие трех факторов:

1) наличие растягивающих напряжений достаточного уровня;

2) наличие коррозионно-активной среды (в основном колонии СК трещин наблюдаются в зонах повреждения защитного покрытия трубы);

3) материал, структура которого неустойчива к сопротивлению стресс-коррозии (в частности, трубные стали) .

В отсутствие любого из этих факторов процесс СК невозможен .

Из вышеизложенного следует, что на действующих газопроводах процесс СК растянут во времени на десятки лет. За этот период он проходит следующие стадии: зарождение колонии поверхностных микротрещин на микродефектах внешней поверхности трубы; перерастание микротрещин в макротрещины длиной в несколько миллиметров; объединение соседних трещин с образованием трещин волнистого типа длиной в десятки миллиметров; формирование магистральной трещины и ее распространение до критического размера; мгновенный катастрофический рост магистральной трещины и разрушение трубы [2] .

Характерными признаками механизма распространения разрушения в этих случаях являются прямолинейная без разветвлений трещина и наличие на поверхности излома так называемых бороздок усталости – отпечатков положения фронта трещины на каждом цикле нагружения. Колонии трещин в этих случаях не образуются. Для трещин стресс-коррозионной усталости характерны более высокие скорости распространения. Считается, что именно механизм стресс-коррозионной усталости оказывается основным при стресс-коррозионных разрушениях трубных сталей в pH нейтральной среде. В отличие от усталостного и коррозионно-усталостного разрушений, для данного механизма характерно образование колоний или кластеров трещин, однако типичным для указанных трех типов разрушения является транскристаллитный механизм распространения трещин и их зарождение на концентраторах напряжений. Коррозионное растрескивание под напряжением – результат наличия агрессивной коррозионной среды и растягивающих напряжений достаточного уровня .

В любом случае, принято различать два механизма разрушений в зависимости от уровня кислотности электролита. При значительной кислотности pH (8) имеет место механизм локального нарушения в вершине трещины пассивационных пленок, под действием местных пластических деформаций, что обеспечивает доступ коррозионной среды, а также водорода к структуре стали и, как следствие, прирост трещины .

При нейтральных и низких значениях кислотности среды механизм водородного охрупчивания приводит к локальному сколу в вершине трещины из-за доступа водорода, который образуется в процессе химических реакций .

Поэтому в первом случае наблюдается межкристаллитный (по границам зерен) механизм разрушения, а во втором – транскристаллитный (по телу зерна). При этом возникают колонии параллельных трещин, которые ориентированы по нормали к действующему растягивающему напряжению [11] .

При строительстве подземных газопроводов, широко применяются трубы, изготовленные из малолегированных сталей, класса прочности Х70 .

В процессе эксплуатации металл таких труб претерпевает постоянное воздействие напряжений (до уровня 0,75 предела текучести), температуры и окружающей среды, что приводит, как к изменению его механических свойств, так и появлению местных дефектов. Исследования показывают, что при таких уровнях напряжений имеют место процессы микропластичности, которые с течением времени, исчисляемого десятками лет, могут приводить к деформационному старению и, как следствие, деградации металла трубы .

Закономерности деградации механических характеристик материала (предел прочности ав, предел текучести ат, ударная вязкость KCV, трещиностойкость) во времени устанавливают либо на основе эмпирических зависимостей, полученных при периодических диагностических обследованиях неразрушающими методами, либо путем проведения экспериментальных исследований материала труб. Образцы для них изготовляют из вырезанных при ремонте катушек, относящихся к разным интервалам времени эксплуатации газопровода. В качестве эталона для сравнения обычно выбирают трубу из аварийного запаса, которая не находилась в эксплуатации .

Фактически, для каждого периода эксплуатации, испытывают другую трубу, и если рассеяние свойств между разными трубами выше эффекта деградации, его можно не заметить или переоценить. Вторым важным моментом является выбор места вырезки трубы: значительный эффект деградации стали может отмечаться на участках трубопровода сразу после компрессорной станции, где существенны величины и напряжения и температуры, однако на участках перед компрессорными станциями, где эти условия отсутствуют, он может не наблюдаться .

Испытания стали включает в себя: определение стандартных механических характеристик при растяжении, ударной вязкости в интервале климатических температур и исследования на трещиностойкость и по оценке скорости роста трещин при статическом нагружении и трещин коррозионной усталости, а также металлографические, микрорентгеноспектральные и фрактографические исследования механизмов разрушения .

Микроструктуру стали составляют феррит и мелкодисперсный перлит и принадлежит она к ферритно-перлитному классу. Размер ферритного зерна металла отвечает в основном 9 – 11 баллам по ГОСТ 5639. Иногда наблюдаются более крупные ферритные зерна (балл 8 – 10). Для стали характерна структурная неоднородность .

В плоскостях наблюдаются слоистая текстура прокатки, полосы феррита и перлита, которые чередуются. Общая загрязненность стали неметаллическими включениями во всех исследуемых образцах незначительна (0,5 балла по оксидам согласно ГОСТ 1778). Микроструктура металла других исследованных образцов труб существенно не отличается от структуры, показанной на слайде .

Рис. 3. Разметка дефектов на поверхности металла газопровода

Микротвердость основного металла труб, при нагрузке 100 г, колеблется в пределах 210...263 кг/мм2. Об анизотропии исследуемых образцов можно судить по количественным показателям микроструктуры. Подсчет таких параметров, как средний линейный размер зерна, коэффициент его вытягивания и удельная поверхность границ зерен, проводили по ферриту .

Обращает на себя внимание тот факт, что характеристики прочности образцов, изготовленных из заготовок, вырезанных в тангенциальном направлении, более высокие в сравнении с таковыми, образцов, вырезанных в осевом направлении. Сопоставление кривых растяжения металла, как для окружной ориентации образцов, так и для продольной, свидетельствует о некотором превышении пределов текучести и прочности эксплуатируемого материала в сравнении с архивным. Характеристики прочности всех испытанных образцов выше таковых по ТУ 14-3-995–81 к металлу труб. Относительное удлинение после разрыва также удовлетворяет требованиям этого документа (и составляет не менее 20 %) .

На слайде представлены данные испытаний на трещиностойкость, и на ударную вязкость (для различных температур). Обращает на себя внимание согласованность данных этих независимых измерений. Следует заметить, что образцы стали Х70 после эксплуатации 25 лет показали меньшую степень деградации, чем образцы стали, которая находилась в эксплуатации 20 лет. Такое расхождение в результатах представляется логичным, учитывая, что металл со сроком службы 20 лет, вырезанный на расстоянии около 3 км от КС, за все время эксплуатации претерпевал более высокие давления и температуры, чем металл со сроком службы 25 лет, вырезанный на расстоянии 50 км от КС .

В заключении отметим, что установлено и подтверждено влияние компонентов электролита на скорость роста трещины в трубной стали, при статических механических напряжениях, достаточно полно согласуется с их стимулирующим или ингибирующим действием на анодное растворение металла .

Установлено также, что наводороживание металла может тормозить рост коррозионной трещины, из-за снижения скорости растворения металла, при увеличении степени заполнения водородом его поверхности. Установлено также и то, что катодная поляризация трубной стали тормозит рост трещины при статических механических напряжениях и при малом циклическом изменении нагрузки. Процесс стресс-коррозии трубной стали, в слабокислых и нейтральных грунтовых электролитах, протекает по механизму локального растворения металла .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Джафаров А. К. Влияние металлургических факторов на стресскоррозионное разрушение сталей магистральных газопроводов: дис.... канд. техн .

наук: 05.02.01. М., 2002. 173 с .

2. Красовский А. Я. Стресс-коррозионные разрушения магистральных трубопроводов / А. Я. Красовский, И. В. Лохман, И. В. Орыняк // Проблемы прочности .

2012. № 2. С. 23 – 43 .

3. Александров А. В., Потапов В. Д., Державин Б. П. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 2003. 560 с .

4. Аладинский В. В., Гаспарянц Р. С. Прочность и долговечность труб с механическими повреждениями типа «риска» // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2007. № 2. С. 36 .

5. Климов П. В. Исследование и разработка методов торможения стресскоррозии на магистральных газопроводах: автор. дис. … д-ра техн. наук. Уфа, 2012 .

С. 6–7 .

6. Носков С. В. Исследование влияния напряженно-деформированного состояния на стресс-коррозионные процессы в трубопроводах: автор. дис. … канд .

техн. наук. Тюмень, 2003. С. 4 – 8 .

7. Варламов Д. П. Прогнозирование рисков безопасной эксплуатации линейной части магистральных газопроводов, склонных к коррозионному растрескиванию под напряжением: дис.... д-ра техн. наук: 05.26.02. М., 2014. 349 с .

8. Мужицкий В. Ф., Карабчевский В. А, Карпов С. В. Десятилетний опыт обследований стресс-коррозионных и других поверхностных дефектов магистральных газопроводов // Дефектоскопия. 2005. № 4. С. 25 – 33 .

9. Ефимов А. И. Исследование коэффициента концентрации напряжений в трубопроводах с коррозионными дефектами методом геометрического погружения / А. И. Ефимов, В. Н. Аликин, Б.Е. Довбня, С. Р. Леви // Техника и технология .

2008. № 3. С. 83 – 85 .

10. Юшманов В. Н. Совершенствование методов предотвращения стресскоррозии металла труб магистральных газопроводов: автор. дис. … канд. техн. наук. Ухта, 2012. С. 3–4 .

11. Богданов Р. И. Закономерности коррозионного растрескивания под напряжением трубной стали Х70 в грунтовых электролитах с pH близким к нейтральному: дис.... канд. хим. наук: 05.17.03. М., 2012. С. 196 .

ТЕХНОЛОГИИ «БОЛЬШИХ ДАННЫХ»

В СИСТЕМАХ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

Костюков В. Н., Костюков А. В., Бойченко С. Н .

НПЦ «Динамика»

В докладе отмечено, что при мониторинге технического состояния объектов, в том числе при вибромониторинге, возникает проблема «Больших данных». Большие данные характеризуются: большим объемом информации; ее разнообразием и необходимостью быстрой обработки. Современные автоматические системы мониторинга и диагностики технического состояния оборудования генерируют гигантские объемы данных. Так 30 установок Омского НПЗ генерируют 54 ТБ в год только первичной измерительной информации. Возникает проблема их сохранения без существенных потерь информации при обеспечении быстрого доступа .

Решением этой проблемы является применение сжатия данных .

В НПЦ «Динамика» разработаны форматы файлов для представления сигналов и трендов на основе XML. Важной целью сохранения данных систем мониторинга является обеспечение проведения научных исследований .

По результатам проведенного круглого стола можно констатировать, и это отражено почти во всех зачитанных докладах, что существующие методы оценки риска аварии обладают низкой достоверностью. Это приводит к большим разбросам в оценке риска аварии и дискредитирует рискориентированные подходы .

Низкая достоверность связана во многом с несовершенством методических документов. Но главным недостатком является отсутствие учета технического состояния объекта, риск аварии которого определяется. Информация, получаемая при выполнении технического диагностирования, позволит на несколько порядков увеличить точность оценки риска аварии и перейти в ближайшем будущем от качественной оценки риска аварии к количественному расчету риска .

ОБ ОПЫТЕ ПОДГОТОВКИ НАУЧНЫХ И ИНЖЕНЕРНЫХ КАДРОВ

И АТТЕСТАЦИИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ

НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И

ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Костюков В. Н.1, Науменко А. П.1, Косых А. В.2 НПЦ «Динамика»

ФГБОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

Развитие теории, практики и технологий методов неразрушающего контроля (НК) и технической диагностики (ТД) предъявляет повышенные требования к уровню образования и квалификации специалистов в области НК и ТД. Сегодня, как правило, специалисты в области НК должны иметь высшее образование. Организации высшего профессионального образования осуществляют обучение кадров по профилю подготовки «Приборы и методы контроля качества и диагностики» направления подготовки бакалавриата и магистратуры 200100.62 «Приборостроение». Именно специалисты этого профиля призваны на профессиональном уровне обеспечить функционирование системы в области НК и ТД .

Высшее образование в России – часть профессионального образования, имеющая целью обеспечение подготовки высококвалифицированных кадров по всем основным направлениям общественно полезной деятельности в соответствии с потребностями общества и государства, удовлетворение потребностей личности в интеллектуальном, культурном и нравственном развитии, углублении и расширении образования, научно-педагогической квалификации [1] .

До вступления 1 сентября 2013 г. в силу Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» использовался термин высшее профессиональное образование, которое не включало в себя обучение в аспирантуре, отнесенного к послевузовскому профессиональному образованию и подготовке кадров высшей квалификации [1] .

Федеральным законом от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в

Российской Федерации» определены следующие уровни высшего профессионального образования в России:

бакалавриат: квалификация (академическая степень) «Бакалавр наук», срок обучения – 4 года;

магистратура: квалификация (академическая степень) «Магистр наук», срок обучения – 2 года после получения степени «Бакалавр наук»;

специалитет: квалификация «Специалист» или «Инженерспециалист», срок обучения – 5 лет;

аспирантура: квалификация «исследователь» или «преподавательисследователь», ученая степень «кандидат наук», срок обучения – 4 года .

Бакалавриат – первая ступень высшего профессионального образования, студенты которой получают фундаментальную подготовку, но без узкой специализации .

Бакалавр – это академическая степень, которую студент высшего учебного заведения получает после приобретения и подтверждения основных знаний по выбранному направлению подготовки. Данная квалификация подтверждает, что человек имеет базовое высшее образование и ориентируется в своей профессии .

К освоению программ бакалавриата или программ специалитета допускаются лица, имеющие среднее общее образование .

По окончании бакалавриата выпускник получает диплом бакалавра о законченном высшем образовании с присвоением квалификации по определенному направлению. Диплом бакалавра дает право занимать должность, для которой квалификационными требованиями предусмотрено высшее образование. В дальнейшем выпускник бакалавриата имеет возможность продолжить обучение в магистратуре по своему направлению подготовки, выбрав необходимую специализацию, либо выбрать иное направление подготовки .

Магистратура – уровень высшего профессионального образования, следующая после бакалавриата. Программа обучения предусматривает более глубокое теоретическое освоение выбранного профиля и более узкую специализацию по выбранному профессиональному направлению. Программы бакалавриата более практико-ориентированы, в магистратуре же студенты овладевают компетенциями, необходимыми для будущей научноисследовательской или преподавательской деятельности .

К освоению программ магистратуры допускаются лица, имеющие высшее образование любого уровня .

Следует отметить, что примерно по ста специальностям – их перечень утвержден решением федерального правительства – двухуровневая система подготовки не предусмотрена. В данном случае обучение ведется традиционные пять лет с последующим присвоением квалификации «специалист» .

Подготовка кадров высшей квалификации, осуществляемая по результатам освоения программ подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре подтверждается дипломом об окончании соответственно аспирантуры .

К освоению программ подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре (допускаются лица, имеющие образование не ниже высшего образования (специалитет или магистратура) .

Таким образом, существующая система подготовки высококвалифицированных кадров потенциально позволяет готовить специалистов, имеющих квалификацию для осуществления деятельности в области НК и ТД, а с учетом количества ежегодно подготавливаемых ОмГТУ специалистов по профилю подготовки «Приборы и методы контроля качества и диагностики» обеспечивать свой и соседние регионы специалистами в области НК и ТД .

Одной из проблем подготовки специалистов является мотивация студентов. В настоящее время предприятия, которые активно используют специалистов в области НК и ТД крайне пассивно участвуют не только в подготовке студентов, но и даже в популяризации этой сферы деятельности .

Собственно проблемой обучения высококвалифицированных специалистов по профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики»

является несогласованность рабочих программ обучения и потребностей потенциальных потребителей специалистов .

Прежде всего, это касается формирования перечня дисциплин обучения.

Согласно ГОСТ 18353–79 неразрушающий контроль, в зависимости от физических явлений, положенных в его основу, подразделяется на виды:

магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический, проникающими веществами. Каждый вид НК имеет несколько методов, которые используются на реальных производствах для контроля материалов, веществ и изделий .

Вместе с тем согласно ПБ 03-440–02 аттестации в области неразрушающего контроля подлежит персонал, проводящий контроль объектов с применением следующих видов (методов) НК:

ультразвуковой (УК);

акустико-эмиссионный (АЭ);

радиационный (РК);

магнитный (МК);

вихретоковый (ВК);

проникающими веществами: капиллярный (ПВК), течеискание (ПВТ);

визуальный и измерительный (ВИК);

вибродиагностический (ВД);

электрический (ЭК);

тепловой (ТК);

оптический (ОК) .

Таким образом, специалисты по профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики» должны изучать в первую очередь именно эти методы .

Основная образовательная программа (ООП) высшего профессионального образования высшего учебного заведения готовится на основе соответствующего Федерального государственного образовательного стандарта. В рамках базовой части Блока 1 ООП бакалавриата должны быть реализованы следующие дисциплины (модули): «Философия», «История», «Иностранный язык», «Безопасность жизнедеятельности». Объем, содержание и порядок реализации указанных дисциплин (модулей) определяются образовательной организацией самостоятельно .

В рамках базовой части Блока 1 программы бакалавриата должна быть реализована дисциплина (модуль) «Физическая культура» («Физическая подготовка») Объем указанной дисциплины (модуля) для очной формы обучения должен составлять не менее 400 академических часов, из которых не менее 360 академических часов должны составлять практические занятия для обеспечения физической подготовленности обучающихся, в том числе профессионально-прикладного характера .

Дисциплины (модули) и практики, относящиеся к вариативной части программы бакалавриата, образовательная организация определяет самостоятельно, в том числе для формирования профиля программы, в объеме, установленном данным ФГОС. После выбора обучающимся профиля программы, набор соответствующих выбранному профилю дисциплин (модулей) и практик становится обязательным для освоения обучающимся .

Структура дисциплин и разделов ООП одного из университетов РФ приведена в табл. 1 – 3. Анализ ООП различных ВУЗов показывает, что программы и учебные планы ориентированы на общеобразовательную подготовку специалистов. При этом подготовка по профессиональному циклу совершенно не учитывает потребности реальных производств и предприятий, поскольку ни одна из программ, ни одного ВУЗа не включает минимальный набор методов НК и ТД, определенный в ПБ 03-440–02. Как правило, ООП включает два–три метода НК и ТД, определенных в ПБ 03-440–

02. Однако, и при этом существует проблема аттестации специалистов НК и ТД согласно ПБ 03-440–02 или ГОСТ Р ИСО 18436, поскольку одним из требований этих нормативных документов является наличие стажа практической работы, который невозможно приобрести за время производственной практики и, тем более, оформленных юридически .

Вместе с тем в ряде ВУЗов темы вопросов вступительных экзаменов в аспирантуру по специальности 05.11.13 «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» требуют от соискателя знаний по методам НК и ТД .

Таким образом, сегодня ФГОС и ООП высшего профессионального образования по профилю подготовки «Приборы и методы контроля качества и диагностики» направления подготовки бакалавриата и магистратуры 200100.62 «Приборостроение» лишь частично отвечают требованиям подготовки кадров и специалистов в области НК и ТД, квалификация которых отвечает требованиям реальных производств, востребованность которых определяется требованиям реальных производств и рынка труда .

В настоящее время решение проблем подготовки решается путем интегрирования учебного процесса с предприятиями на основе организации совместных лабораторий и базовых кафедр на предприятиях с привлечением к процессу обучения специалистов этих предприятий. В Омском государственном техническом университете (ОмГТУ) такой опыт широко практиковался в 80-е годы прошлого века на радиотехническом факультете с предприятиями радиотехнического профиля. В 1990-е годы, к сожалению, почти на десятилетие в связи с экономическими, политическими и организационными преобразованиями такая практика прекратилась. И только в начале этого века отдельные предприятия г. Омска возобновили сотрудничество с ОмГТУ .

Научно-производственный центр «Динамика» начал сотрудничество с ОмГТУ в конце 90-х годов прошлого века по профилю подготовки «Приборы и методы контроля качества и диагностики». Позже высококвалифицированные кадры НПЦ «Динамика» стали проводить занятия со студентами по данному профилю в Омском государственном университете путей, Негосударственном образовательном учреждении «Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики» (ИРСИД) .

Специалисты НПЦ «Динамика» за прошедшие годы подготовили лекционные и лабораторные курсы по таким дисциплинам, как «Методы технической диагностики», «Микропроцессоры и ЭВМ в неразрушающем контроле», «Неразрушающий контроль в производстве», «Автоматизированные системы контроля качества и диагностики», «Вибродиагностика», «Акустико-эмиссионный контроль», «Визуальный и измерительный контроль» и другим .

Для высококачественного обучения студентов и специалистов неразрушающего контроля подготовлены и изданы такие учебные пособия, как «Практические основы виброакустической диагностики машинного оборудования» (издательство ОмГТУ, 2002 г.), «Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин» (издательство ОмГТУ, 2011 г., издательство СО РАН, 2014 г.). Последние учебные пособия рекомендованы УМО вузов РФ по образованию в области приборостроения для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки 200100 – «Приборостроение» [2] .

Значительные объемы внедрения технологии автоматизированных систем управления безопасной ресурсосберегающей технологии эксплуатации оборудования АСУ БЭР КОМПАКС® требуют и соответствующей подготовки персонала, способного не только понимать результаты мониторинга, но и адекватно использовать и реагировать на предписания системы .

НПЦ «ДИНАМИКА» сегодня является ведущей организацией по подготовке специалистов для нефтегазового комплекса в области мониторинга состояния, основных интегральным методов неразрушающего контроля – вибродиагностики и акустической эмиссии .

Большую роль в этом играет собственная методическая база – выпущен ряд монографий по мониторингу, системам и вибродиагностике, а также использование лабораторной базы на основе выпускаемых стендовых систем – системы для вибродиагностики подшипников качения, системы балансировки роторов консольных насосов в собственных подшипниках, диагностики электродвигателей, персональной системы автоматической диагностики COMPACS®-micro, виброанализатора 8710. Огромную роль играет и диагностическая сеть COMPACS®-Net – источник сигналов, трендов с реальных объектов мониторинга. Студенты, а также приехавшие на обучение специалисты, используя диагностическую сеть, проходят обучение на сигналах и трендах диагностических признаков неисправностей насосно-компрессорного оборудования своих же предприятий .

В результате сегодня прошло обучение и аттестовано более 700 специалистов нефтегазоперерабатывающей отрасли из более чем 30 городов и 35 предприятий России, ближнего и дальнего зарубежья .

Таким образом, не смотря на то, что сегодня ФГОС и ООП высшего профессионального образования по профилю подготовки «Приборы и методы контроля качества и диагностики» направления подготовки бакалавриата и магистратуры 200100.62 «Приборостроение» лишь частично отвечают требованиям подготовки кадров и специалистов в области НК и ТД, квалификация которых отвечает требованиям реальных производств, ООО «НПЦ «Динамика» направляет свои усилия в области подготовки специалистов НК, инженерных и научных кадров в области НК и ТД:

1) в сфере подготовки научных и инженерных кадров сотрудничает с Омским государственным техническим университетом, Омским государственным университетом путей сообщений, НОУ «Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики»;

2) ежегодно студенты и магистранты этих ВУЗов проходят обучение по основным дисциплинам в области НК, ТД и мониторинга .

3) ежегодно студенты проходят производственную и преддипломную практики;

4) ежегодно магистранты выполняют научно-исследовательские работы под руководством специалистов НПЦ «Динамика»;

5) ежегодно в очной и заочной аспирантуре этих ВУЗов обучаются сотрудники НПЦ «Динамика», а также под руководством специалистов НПЦ «Динамика» очные аспиранты по специальности 05.11.13 «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий»;

6) подготовлено и издано учебное пособие «Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин», которое рекомендовано УМО вузов РФ по образованию в области приборостроения и оптотехники для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 200100 – «Приборостроение» и приборостроительным специальностям .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Об образовании в Российской Федерации: Федеральный закон от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ .

2. Костюков В. Н., Науменко А. П. Практические основы виброакустической диагностики машинного оборудования: учеб. пособие / под ред. В. Н. Костюкова. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. 108 с .

3. Костюков В. Н., Науменко А. П. Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин: учебное пособие .

ЦИФРОВОЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ КОНТРОЛЬ

В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ

Косьяненко С. В., Цветков П. В .

АО «Астиаг», департамент «Радиационные диагностические технологии»

Введение Для контроля качества монтажных сварных швов магистральных нефтепроводов в частности при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте, как правило, применяют три основных неразрушающих метода .

Первый метод – визуальный и измерительный – годится для выявления поверхностных видимых дефектов, таких как наружные поры и трещины, подрезы, наплывы, непровары, геометрические отклонения катета шва и прочие. Два других метода – ультразвуковой и радиографический – предназначены для выявления внутренних скрытых дефектов и являются в какой-то мере взаимодополняющими .

Преимущества ультразвукового метода перед радиографическим:

выявление плоскостных дефектов с небольшим раскрытием и высотой;

возможность точного определения глубины залегания дефекта без дополнительного перепозиционирования оборудования;

возможность одностороннего доступа к объекту контроля;

безопасность персонала при эксплуатации .

Преимущества радиографического метода перед ультразвуковым:

возможность контроля объектов малых толщин и сложной геометрической формы;

возможность точного определения линейных размеров дефектов;

отсутствие необходимости в тщательной подготовке и смазке поверхности объекта контроля;

возможность проведения контроля без предварительной настройки оборудования различных металлов, металлов из разнородных сталей (аустенитных с перлитными), а также неметаллов;

простота в интерпретации результатов контроля .

В промышленном рентгеновском контроле цифровые технологии стали использоваться совсем недавно, однако, несмотря на очевидные преимущества цифровой радиометрии перед пленочной радиографией, на практике отказываться от «пленки» контролирующие организации не торопятся в силу хорошо отработанной методики и законодательной базы .

Наряду с этим, широкомасштабное внедрение цифровой рентгеновской дефектоскопии актуально уже сегодня, так как это переход на новый качественный уровень за счет добавления новых технических возможностей, повышения производительности труда и безопасности рабочего персонала .

Рис. 1. Автоматизированная установка контроля кольцевых сварных соединений фронтальным методом «РМУ-1»

Установка РМУ-1 позволяет производить цифровой рентгеновский контроль сварных швов трубопроводов диаметром 158…700 мм методом фронтального просвета (через две стенки) с толщиной стенки до 20 мм (рис. 1). Верхний придел по диаметру трубы и толщине стенки ограничен только включенным в систему источником рентгеновского излучения .

Визуализация осуществляется сканированием в режиме старт-стоп сварного шва путем синхронного вращения вокруг оси трубы детектора и источника рентгеновского излучения при их фиксированном взаимоположении друг напротив друга с помощью бандажа. РМУ-1 может использоваться в автономном режиме без внешнего источника питания с управлением по радиоканалу. Автономное питание обеспечивает непрерывную работу РМУ-1 в течение 2 ч для трубы диаметром 300 мм и толщиной стенки 7 мм. Время зарядки аккумулятора 1 ч. При необходимости установка может быть подключена к любому источнику постоянного напряжения 12 В и мощностью от 150 Вт. Вес установки составляет 17 кг. РМУ-1 имеет сертификат соответствия второму классу чувствительности по ГОСТ 7512–82 и сертификат соответствия требованиям нормативных документов ГОСТ 12.2.091–2012 (IЕС 61010-1:2001), ГОСТ Р 51522.1 (МЭК 61326-1:2005) .

Установка «БАРС» предназначена для осуществления автоматизированного контроля труб из стали с ферромагнитными свойствами диаметром 158 мм и более в режимах панорамного просвечивания и фронтального просвечивания методом трех или более экспозиций (рис. 2). В первом случае источник панорамного рентгеновского излучения с напряжением до 350 кВ устанавливается на самодвижущейся тележке типа кроулер внутри газотранспортной трубы. Во втором случае источник направленного рентгеновского излучения при фронтальном методе просвечивания крепится на наружной части трубы неподвижно. Блок детектора располагается на Рис. 2. Беспленочная автоматизированная рентгенометрическая система «БАРС»

внешней поверхности трубы противоположно фокусу источника. В процессе сканирования стыка детектор автоматически перемещается снаружи вдоль траектории сварного шва в режиме старт-стоп на каретке с магнитными колесами, которые обеспечивают притягивающее усилие к трубе порядка 80 кгс. Вес установки составляет около 7 кг. Аккумуляторная батарея напряжением 25 В и емкостью 20 А/ч обеспечивает непрерывную работу установки в течение суток. Аккумуляторная батарея, вес которой составляет также 7 кг, устанавливается в отдельный блок и питает установку «БАРС» посредством проводного соединения. В случае использования двух установок «БАРС» одновременно на трубах больших диаметров можно сократить время рентгеновского контроля .

Программное обеспечение В обеих установках данные сканирования передаются в персональный компьютер, на дисплее которого строится рентгеновское изображение объекта в режиме реального времени.

Оператор благодаря специализированному программному обеспечению имеет возможность:

определять автоматически параметры рентгеновской трубки применительно к конкретной задаче при вводе диаметра трубы и толщины стенки;

видеть полученное изображение и оперативно анализировать его;

производить обработку изображения для получения лучшего качества картинки;

в случае необходимости производить повторно операцию просвечивания с измененными параметрами рентгеновской трубки, не покидая рабочего места;

производить линейные измерения дефектов с учетом геометрического увеличения;

Рис. 3. Совмещенное рентгеновское изображение лампы фары ближнего света, полученное на разных энергиях Рис. 4. Схемы определения глубины залегания дефекта Х с использованием свинцового маркера Pb (слева) или без него (справа) вычитать фоновую засветку в условиях повышенного радиационного фона (например в активной зоне АЭС);

суммировать изображения, просвеченные на разных энергиях, для получения наиболее информативной картинки (рис. 3);

определять глубину залегания дефекта при смещении источника рентгеновского излучения на расстояние АВ (рис. 4) .

Детекторный модуль Приемником изображения является детектор собственной разработки с площадью 10050 мм2, с размером пикселя 100 мкм (5 пар линий на 1 мм).

Следует отметить, что детекторы, применяемые в установках РМУ-1 и БАРС, имеют большую чувствительность к рентгеновскому излучению и хорошее соотношение сигнала к шуму, что позволяет:

использовать примерно на 50 % меньшие анодные напряжения при одинаковом разрешении по сравнению с классическим радиографическим методом;

существенно, на порядки, снизить радиационную нагрузку на окружение;

использовать рентгеновские трубки меньшей мощности, а соответственно меньших габаритных размеров, меньшего веса и меньшего энергопотребления;

просвечивать материал с большей толщиной стенки при одинаковых напряжениях на трубке .

Сравнение с пленочной радиографией Процесс проявки рентгеновской пленки довольно трудоемкий и ресурсозатратный, хотя и достаточно автоматизированный на сегодняшний день .

К недостаткам пленочного метода можно отнести:

необходимость наличия специализированных помещений/лабораторий с неактиничным светом для проведения операций по фотохимической обработке пленки и операций по зарядке кассет;

необходимость хранения пленки в твердой копии также в специальных – сухих, прохладных 10…15 °С, защищенных от источников излучения – помещениях;

высокую стоимость рентгеновского контроля на пленку, при котором основные затраты связаны с рабочим временем персонала и расходными материалами: пленка, проявитель, фиксаж, оборудование;

необходимость утилизации химических реактивов;

малую оперативность контроля – продолжительное время между проведением контроля и получением его результатов;

в случае получения некачественного изображения после обработки пленки необходимость выезда на объект для повторного проведения контроля с последующей повторной обработкой;

возможное развитие так называемой «вуали» (потемнения) из-за условий хранения, условий обработки пленки или состава проявителя, что в результате отрицательно сказывается на качестве снимков;

срок хранения пленки ограничен по времени и составляет порядка 5 лет .

В случае перехода с «пленки» на «цифру» окупаемость установки «БАРС» осуществляется приблизительно за 1 год .

1. Сравнение затрат при использовании установки «БАРС» и пленочной радиографии в ориентировочных показателях

–  –  –

Сравнение с цифровой радиографией (запоминающими пластинами) Альтернативой рентгеновской пленке в какой-то момент стало использование цифрового радиографического комплекса типа «Фосфоматик» .

Хотя и применение запоминающих пластин привело к существенному сокращению времени контроля и полностью исключило так называемые «мокрые» процессы фотообработки, это не избавило от необходимости оцифровки «фосфорных» пластин после каждой экспозиции. Кроме того, частично сохранились требования к условиям эксплуатации, при которых зарядка кассеты и сканирование пластины должны проводиться в затемненном помещении. Также следует отметить высокую стоимость пластин и оборудования для их оцифровки, а по причине высокой уязвимости пластин к механическим повреждениям, пластины, как правило, не вырабатывают заявленный ресурс, что в конечном итоге увеличивает стоимостные показатели .

Известно, что разрешающая способность «фосфорной» пластины ниже, а чувствительность наоборот существенно выше, чем у «пленки», однако дозовая нагрузка на расстоянии 20 м при просвечивании трубы диаметром 21913 мм показала 40 мкЗв/ч или двухсоткратное превышение естественного радиационного фона (нормой радиационного фона принято считать значение, не превышающее 0,2 мкЗв/ч). Наряду с этим, при использовании установки РМУ-1 на той же трубе дозовая нагрузка показала всего лишь 0,4 мкЗв/ч или двукратное превышение фона (рис. 5). Для того чтобы осознать, насколько такая нагрузка ничтожна, можно привести в пример авиаперелет из Санкт-Петербурга в Москву: на высоте 10 км над уровнем моря мощность дозы составляет примерно 5 мкЗв/ч, что соответствует двадцатипятикратному превышению естественного фона .

Рис. 5. Установка РМУ-1 на трубе 21913 мм (слева), сравнение рентгеновского снимка, полученного установкой РМУ-1 и многоразовой пластиной «Фосфоматик»

2. Сравнение параметров получения рентгеновского снимка сварного шва трубы диаметром 21913 мм фронтальным методом Установка РМУ-1 Многоразовая фосфорная пластина

–  –  –

Заключение Сотрудники департамента «Радиационные диагностические технологии» АО «Астиаг» имеют за плечами огромный и успешный опыт в проектировании детекторных систем регистрации нейтральных и заряженных частиц, рентгеновского и гамма-излучений на исследовательских реакторных комплексах и на ускорителях заряженных частиц. Благодаря этому нам удалось повысить чувствительность и уменьшить шум детекторного модуля в представленных установках РМУ-1 и БАРС. Они и выглядят более компактными и портативными по сравнению с существующими аналогичными системами, которым необходимы рентгеновские трубки больших мощностей и весогабаритов, значительно большее энергопотребление, не говоря уже об увеличенных радиационных нагрузках на окружение .

В некоторых случаях для монтажа подобных установок необходимо участие автокрана (рис. 6) .

Помимо всего прочего, стоимость аналогичных установок гораздо выше в сравнении с установками производства департамента «РаДиаТех»

АО «Астиаг». Таким образом, представленные установки РМУ-1 и БАРС являются наболее выгодными и выигрышными во всех отношениях .

Рис. 6. Установка «Fully-external digital real-time radiography system» (США)

–  –  –

ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ

АТОМАТИЗИРОВАННОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Литвинова Т. А .

АНО «УИЦ РОНКТД «Спектр» академика В. В. Клюева»

Уважаемые коллеги, приветствую Вас на столь значимом мероприятии в области неразрушающего контроля на форуме «Территория NDT 2016» .

В своем выступлении я вкратце коснусь истории создания нашего Центра, осуществляемой деятельности, затрону вопросы обучения специалистов в области неразрушающего контроля и не много расскажу о совместном с ООО «Газпром ВНИИГАЗ» образовательном проекте .

Наш Центр создан в 2009 г. на базе «Российского общества по неразрушающему контролю и технической диагностике» (РОНКТД) для обучения специалистов по всем видам неразрушающего контроля, в том числе и для реализации программ повышения квалификации специалистов в области АУЗК, МУЗК и РУЗК .

В настоящее время Учебный Центр входит в состав «Промышленного Холдинга ТКС», который обладает большим парком систем АУЗК, как отечественного, так и зарубежного производства, оборудованием МУЗК, РУЗК .

Дополнительно, наш Центр оказывает большой спектр образовательных услуг, реализуя программы повышения квалификации, на основании бессрочной лицензии, выданной Департаментом образования г.

Москвы, в области:

сварочного производства по автоматизированной, механизированной и ручной сварке;

охраны труда и проверки знаний требований охраны труда руководителей и специалистов организации;

пожарно-технического минимума работников всех отраслей народного хозяйства;

промышленной, энергетической, экологической безопасности и безопасности гидротехнических сооружений .

В Центре разработана и действует система проведения семинаров для руководителей и специалистов предприятий по вопросам экономики, управления персоналом, менеджмента и маркетинга, психологии, юриспруденции, этики деловых отношений .

В сентябре 2014 г., во исполнение п. 3 Решения отраслевого совещания «Основные направления развития НК сварных объектов», стартовал совместный образовательный проект с Газпром ВНИИГАЗ по обучению персонала в области неразрушающего контроля в соответствии с требованиями п. 5.1. Временных требований к организации сварочно-монтажных работ ПАО «Газпром» .

В целях реализации данного совместного образовательного проекта специалистами нашего Центра и ООО «Газпром ВНИИГАЗ» были разработаны и согласованы программы повышения квалификации в области АУЗК, МУЗК и РУЗК .

И в рамках данного проекта слушатели, успешно прошедшие курс обучение по программе повышения квалификации с использованием системы АУЗК PipeWIZARD, в настоящее время полученные знания, умения и навыки успешно применяют на объектах Заказчика .

На сегодняшний день, как самим УИЦ, так и совместно с ООО «Газпром ВНИИГАЗ» реализуются программы повышения квалификации специалистов в области НК для работы с системами АУЗК, МУЗК и РУЗК с применением систем и установок:

Арговижен, PipeWIZARD, WeldStar – в объеме 144 ч (40/104);

RotoScan – в объеме 160 ч (56/104);

TVP128 – в объеме 112 ч (32/80);

«Сканер» – модель «Умка» – в объеме 80 ч (24/56);

Isonic 2010 (Isonic 2009) – в объеме 56 ч (8/48);

OmniScan MX2 (MX) – в объеме 80 ч (24/56);

Harfang VEO, Prisma – в объеме 80 ч (24/56);

«Сканер» – модель «Скаруч» – в объеме 56 ч (16/40) .

Нашим УИЦ также реализуется программа повышения квалификации персонала, осуществляющего строительный контроль (технический надзор) за качеством капитального строительства, реконструкции и капитального ремонта магистральных трубопроводов, сетей газораспределения и газоснабжения с применением систем АУЗК (в объеме 40 ч) .

Теоретическое обучение персонала проводится в аудиториях, оснащенных демонстрационным оборудованием, учебными материалами, наглядными пособиями и другими техническими средствами обучения, позволяющими преподавателям доступно, интересно и на современном уровне преподносить учебный материал .

Производственное обучение, в свою очередь, осуществляется в закрытых цехах (помещениях), оснащенных необходимыми инженерными коммуникациями, оборудованием, специальными инструментами и приспособлениями .

Основной целью при обучении персонала является приобретение, обновление теоретических знаний и практических навыков специалистов в связи с повышением требований к уровню их квалификации .

К проведению занятий привлекаются аттестованные преподаватели высокого уровня, имеющие соответствующую квалификацию и большой профессиональный опыт работы в области НК и ТД. В рамках партнерских соглашений с производителями оборудования осуществляется регулярное повышение квалификации учебно-преподавательского состава Центра .

Сформирована база научной, учебной и правовой литературы, как российских, так и зарубежных авторов, и изданий, подготовлены необходимые учебно-методические материалы и пособия. Кроме того, непосредственно во время занятий слушателям обеспечен доступ к электронной библиотеке .

Для проведения промежуточного контроля знаний слушателей разработана и успешно апробирована компьютерная программа тестирования, позволяющая автоматизировать процесс проверки знаний слушателей и объективно оценить их промежуточные результаты обучения .

По завершению курса обучения слушатели сдают итоговую аттестацию в виде квалификационного экзамена в компьютерной программе в форме теста и практическую работу с использованием одной из систем (установок) АУЗК, МУЗК и РУЗК. После успешной сдачи итоговой аттестации выдается удостоверение установленного и утвержденного образца .

Для достижения поставленной цели наш Центр активно сотрудничает с производителями оригинального оборудования и технологий для ультразвукового неразрушающего контроля материалов и изделий .

И сегодня с уверенностью можно сказать:

Что на сегодняшний день Учебно-Исследовательский Центр РОНКТД «Спектр» академика Клюева – это единственный в России лицензированный учебный центр для обучения специалистов по программам повышения квалификации для работы в области АУЗК с использованием систем Арговижен, PipeWIZARD, WeldStar .

А совместный образовательный проект с ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

является одним из крупнейших по обучению специалистов в области АУЗК, МУЗК и РУЗК. Наличие ресурсной базы позволило объединить и систематизировать усилия всех заинтересованных сторон, а современное высокотехнологичное оборудование, которое есть далеко не во всех образовательных организациях, дает возможность проводить на нашей базе качественное обучение специалистов, тем самым готовить их для самостоятельной работы уже непосредственно на объектах Заказчика. Таким образом, для успешной реализации совместного образовательного проекта и удовлетворения потребностей Заказчиков, созданы все необходимые организационно-педагогические и материально-технические условия .

В заключении хочу поблагодарить всех за внимание, проявленный интерес и выразить надежду на успешное и взаимовыгодное сотрудничество .

Надеемся на Вашу заинтересованность и приглашаем Вас к сотрудничеству, готовы рассмотреть все Ваши предложения и пожелания .

Перечень образовательных программ повышения квалификации в области АУЗК, МУЗК и РУЗК:

повышения квалификации «Методы неразрушающего контроля:

автоматизированный ультразвуковой контроль при строительстве объектов промысловых и магистральных трубопроводов (на базе систем АУЗК Арговижен, PipeWIZARD, WeldStar)» в объеме 144 ч (из них 40 ч – курс теоретического обучения и 104 ч – курс производственного обучения с применением одной из систем АУЗК Арговижен (отечественного производства), PipeWIZARD или WeldStar);

повышения квалификации «Методы неразрушающего контроля:

автоматизированный ультразвуковой контроль при строительстве объектов промысловых и магистральных трубопроводов (на базе системы АУЗК RotoScan)», в объеме 160 ч (из них 56 ч – курс теоретического обучения и 104 ч – курс производственного обучения);

повышения квалификации «Методы неразрушающего контроля:

автоматизированный ультразвуковой контроль при строительстве объектов промысловых и магистральных трубопроводов (на базе установки ультразвуковой серии «Сканер» – модель «Умка»)» в объеме 80 ч (из них 24 ч – курс теоретического обучения и 56 ч – курс производственного обучения);

повышение квалификации «Методы неразрушающего контроля:

автоматизированный ультразвуковой контроль при строительстве объектов промысловых и магистральных трубопроводов (на базе установки АУЗК TVP128)», в объеме 112 ч (из них 32 ч – курс теоретического обучения и 80 ч – курс производственного обучения);

повышения квалификации персонала, осуществляющих строительный контроль (технический надзор) за качеством капитального строительства, реконструкции и капитального ремонта магистральных трубопроводов, сетей газораспределения и газоснабжения с применением систем АУЗК в объеме 40 ч;

повышения квалификации «Методы неразрушающего контроля:

ультразвуковой контроль при строительстве объектов промысловых и магистральных трубопроводов (на базе дефектоскопа Isonic 2010 (Isonic 2009))», в объеме 56 ч (из них 8 ч – курс теоретического обучения и 48 ч – курс производственного обучения);

повышения квалификации «Методы неразрушающего контроля:

ультразвуковой контроль при строительстве объектов промысловых и магистральных трубопроводов (на базе дефектоскопа МУЗК OmniScan MX2 (MX), Harfang VEO, Prisma)», в объеме 80 ч (из них 24 ч – курс теоретического обучения и 56 ч – курс производственного обучения);

повышения квалификации «Методы неразрушающего контроля:

ультразвуковой контроль при строительстве объектов промысловых и магистральных трубопроводов (на базе установки измерительной ультразвуковой серии «Сканер» – модель «Скаруч»)», в объеме 56 ч (из них 16 ч – курс теоретического обучения и 40 ч – курс производственного обучения);

и другим образовательным программам в области неразрушающего контроля и технической диагностики .

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ RBI НА ТЕРРИТОРИИ РФ

Лукьянов Е. П., Овчинников А. А., Аллогулова К. О., Божик П. В .

ЗАО «ГИАП-ДИСТцентр», г. Москва Risk-Based Inspection или в дословном переводе «Инспекция на основе анализа рисков» является одной из наиболее распространенных в мире методик, позволяющих проводить риск-ориентированный надзор. Наибольшее распространение методика RBI получила в США в начале 90-х годов прошлого века. Это связано со значительным развитием ЭВМ позволившим производить более трудоемкие расчеты за короткое время, что привело к сильному снижению трудозатрат. В РФ методика RBI пришла в начале 2000-х с приходом на российский рынок западных компаний, таких как Shell, Total, BP, Philips .

К этому моменту (2000 г.) в базе нормативно-технической документации уже готовились первые изменения к доставшейся в наследство от СССР методики, основанной на ППР – РД-03-418–01 «Методические указания по проведению анализа рисков опасных производственных объектов». Необходимость изменений в существующей на тот (и на сегодняшний, так как она практически не изменилась) момент системе оценки фактического состояния была обусловлена, во-первых, тем, что сроки и объемы технического диагностирования не зависят от фактического состояния оборудования. Иными словами, оборудование, находящееся в критическом состоянии, контролируется так же, как и условно новое оборудование, и, что самое главное, с такой же периодичностью! Второй причиной необходимости модернизации является отсутствие системного подхода к проведению техническому диагностированию. Отсутствуют документы (на законодательном уровне), говорящие о том, в каких местах (зонах), какими методами и в каком объеме необходимо контролировать состояние оборудования для получения максимальной информации о его работоспособности, а также учитывающие «значимость» оборудования в технологической цепи .

Наряду со всем вышесказанным следует отметить, что в сложившейся ситуации, в частности при проведении видов диагностирования, продлевающих срок эксплуатации оборудования, в принятии решения о допуске оборудования в эксплуатацию присутствует значительная доля экспертного мнения .

Указанные недостатки обусловили появление НТД (особенно в последнее годы), регламентирующую разработку методики, позволяющей оценивать фактическое состояние оборудования с точки зрения анализа рисков, как наиболее точного на сегодняшний день механизма решения имеющихся проблем, а именно:

Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»;

Федеральный закон от 04 марта 2013 г. № 22-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»;

Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности от 15 июля 2013 г. № 306 «Общие требования к обоснованию безопасности опасного производственного объекта»;

Приказ Ростехнадзора от 13.05.2015 г. № 188 «Об утверждении Руководства по безопасности «Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах» .

Наряду с появлением требований к разработке методик определения фактического состояния начали разрабатываться и сами методики. Некоторые из них носят только теоретических характер, описывая существующие методы определения вероятности отказа и риска в целом, некоторые описываю риск только с точки зрения последствий аварии, не рассматривая при этом причины ее возникновения. Но у всех этих методик есть общий недостаток: в них отсутствует связь с техническим диагностированием .

Следовательно, они не решают главной проблемы – прогнозирования остаточного срока службы или назначения следующего контроля на основании фактического состояния оборудования .

Перечисленные недостатки были устранены в стандарте API 581 .

В США стандартом, описывающим методику проведения технического диагностирования с использованием анализа рисков, является документ API 581 .

Следует отметить, что методика RBI является продуктом разработки Американского института нефти. Нормативная база, терминология, используемая в США, отличается от применяемой в РФ. Поэтому при применении методики RBI следует в первую очередь адаптировать терминологию .

На практике схема реализации риск-ориентированного надзора на предприятиях значительно отличается от предлагаемой API 581. Основные отличия заключаются в том, что в RBI анализ риска определяет проведение технического диагностирования. Иными словами, на основании результатов анализа риска определяется объем и методы предстоящего обследования технологического оборудования, назначаются рекомендации по снижению риска, выполнение которых обеспечивает безопасную эксплуатацию оборудования. В схеме, реализуемой на отечественных предприятиях, анализ риска присутствует как дополнительный способ определения фактического состояния. При этом объем и методы технического диагностирования не зависят от результатов анализа рисков .

Также необходимо отметить, что методика технического диагностирования, предоставленная в API 581, является частью сложного комплекса нормативной документации который обеспечивает промышленную безопасность. В качестве примера можно привести следующие: API 581 говорит о том, когда нужно проводить следующее диагностирование трубопровода, а API 570 указывает как именно его проводить, документы NACE описывает какие виды коррозии могут встретиться .

Как и в любой системе, в применении методики RBI есть ряд недостатков. Как было уже сказано выше в методике RBI (и в сопряженных с ней документах) применяется абсолютно отличная от отечественной методика .

Кардинальным образом отличаются подходы к диагностированию оборудования. В RBI нет таких понятий как нормативный срок службы, пробег между капитальными ремонтами. В методике RBI все эти понятия заменяет простая процедура – оборудование можно эксплуатировать до тех пор, пока фактический риск не превысит допустимое значение .

Основываясь на сказанном выше можно сделать вывод, что для адекватной работы риск-ориентированного надзора по методике RBI необходимо выполнить следующие условия:

требуется модернизация системы нормативных документов, в том числе по техническому диагностированию;

на предприятиях необходимо наличие квалифицированного персонала, занятого анализом рисков;

необходим достоверный и централизованный сбор статистики отказов и причин, вызвавших отказы;

учитывая сложность расчетов, выполняемых при оценке риска в API 581, требуется разработать ПО адаптированное под специфику предприятия;

необходимы людские ресурсы для сбора и внесения данных в ПО .

Наряду с требованиями к применению методики RBI следует выделить препятствия к применению методики технического диагностирования на основе анализа рисков:

трудоемкая адаптация нормативной документальной базы, идентификации элементов, типов материалов и пр.;

трудоемкость и сложность расчетов;

недостаток персонала, занятого анализом рисков;

повышенные требования к квалификации персонала;

отсутствие единой базы отказов оборудования;

не выполнение рекомендованных мероприятий по снижению риска;

отсутствие нормативной базы документов, устанавливающих ответственность за соблюдение методики .

ДИАГНОСТИКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ НЕЙТРОННЫХ ИК

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОБИЛЬНОГО

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА КОНТРОЛЯ ПИК

Мартазов Е .

НИЯУ МИФИ

Аннотация. Нейтронные ионизационные камеры предназначены для контроля потоков нейтронов в составе системы управления и защиты ядерного реактора при необходимости измерения высотного распределения плотности потока нейтронов вдоль активной зоны реактора. Диагностика работоспособности нейтронных ИК необходима для повышения надежности, эксплуатационных удобств в процессе эксплуатации. Приведены результаты разработки и эксплуатации Мобильного автоматизированного комплекса контроля характеристик подвесок ионизационных камер ПИК различных типов .

Нейтронные ионизационные камеры предназначены для контроля потоков нейтронов в составе системы управления и защиты ядерного реактора при необходимости измерения высотного распределения плотности потока нейтронов вдоль активной зоны реактора, а также при выводе реактора на мощность. Диагностика работоспособности нейтронных ИК необходима для повышения надежности, эксплуатационных удобств в процессе эксплуатации .

Проанализировав рабочие документы и методики проверки работоспособности ионизационных камер и их подвесок можно сформулировать перечень требований, предъявляемых к данной проверке.

Основные контролируемые параметры подвесок ИК были сформулированы следующим образом:

проверка сопротивления изоляции и электрической емкости;

измерение скорости счета импульсов ПИК деления;

снятие дискриминационных характеристик ПИК деления;

относительное изменение чувствительности к потоку тепловых нейтронов;

наклон плато вольтамперной характеристики;

определение возможности компенсации гамма-фона для ПИК с компенсирующим электродом .

Для проведения проверки вышеописанных характеристик ПИК рабочие документы предписывают собирать измерительные стенды из различной аппаратуры обычно больших габаритов, вести расчеты по проделанным измерениям, коммутировать разъемы подводящих кабелей и т.д. Для упрощения этих процедур и уменьшения влияния человеческого фактора на результат проверки было принято решение разработать мобильный автоматизированный комплекс контроля характеристик ПИК (АККП). Мобильный комплекс АККП является развитием предыдущего Автоматизированного комплекса контроля характеристик ПИК [1] и состоит из переносного персонального компьютера типа Ноутбук и контроллера ввода-вывода сигналов КВВС. На рисунке 1 приведен внешний вид комплекса .

Контроллер КВВС представляет собой корзину габаритами 333515 см со сменными вставными модулями. Контроллер соединяется с ПК посредством интерфейсов RS-232, RS-485 или USB. В контроллер КВВС встроен аккумулятор, что позволяет в автономном режиме проводить проверку характеристик ПИК даже в условиях отсутствия сети питания. В автономном режиме комплекс может проработать до 4 ч, а блочно-модульная конфигурация позволяет извлекать неиспользуемые модули, увеличивая время автономной работы вплоть до 8 ч .

Мобильный автоматизированный комплекс контроля характеристик

ПИК обеспечивает:

коммутацию цепей и измерение электрических межэлектронных емкостей и емкостей подводящих кабелей ПИК;

коммутацию цепей с подачей напряжений постоянного тока до ±500 В и измерение токов подводящих кабелей ПИК с последующим вычислением сопротивления изоляции;

измерение среднего тока ПИК;

измерение скорости счета импульсов ПИК деления;

определение заряда в импульсе тока ПИК деления и набор спектра (распределения) импульсов по зарядам;

регистрацию формы импульсов тока ПИК деления;

воспроизведение и измерение напряжений питания ПИК для определения вольтамперных и вольтсчетных характеристик;

воспроизведение и измерение напряжения порога дискриминации ПИК деления для определения дискриминационных характеристик;

Рис. 1. Внешний вид мобильного комплекса АККП

представление, регистрацию, обработку полученной информации с генерацией отчетов, создание архивов проверок .

Метрологические характеристики АККП полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к аппаратуре для проверки характеристик ПИК .

Программное обеспечение комплекса состоит из трех подпрограмм, позволяющих проводить проверку характеристик подвесок ИК в требуемом объеме. Подпрограмма автоматического режима проверки характеристик позволяет проводить проверку с минимальным участием человека в процессе измерений. Оператору необходимо только выбрать требуемые параметры проверки и, следуя контекстным подсказкам программы, провести проверку. По завершении проверки программа предложит создать отчет с результатами испытаний. На рисунке 2 приведено окно подпрограммы автоматической проверки характеристик ПИК .

Подпрограмма ручного режима проверки ПИК предназначена для проверки отдельных характеристик подвесок и в том случае, если необходимо отступить от заданной программы проверки. Она обладает большим функционалом и позволяет оператору самому выбирать многие параметры контроля. На рисунке 3 приведено окно подпрограммы ручной проверки характеристик ПИК .

На рисунке 4 приведено окно подпрограммы управления БАИ .

Рис. 2. Окно подпрограммы автоматической проверки характеристик ПИК Рис. 3. Окно подпрограммы ручной проверки характеристик ПИК

–  –  –

Подпрограмма управления блоком анализатора импульсов БАИ предназначена для набора спектра импульсов ИК деления и просмотра осциллограмм импульсов ИК деления. Набор спектра импульсов дает более полное представление о распределении импульсов по зарядам, чем снятие дискриминационной характеристики. Распределение импульсов по зарядам и осциллограмма импульса тока ИК деления позволяют диагностировать неисправности ИК, которые можно не заметить при регламентной проверки работоспособности .

С помощью данного комплекса проводилось исследование ионизационной камеры КНТ-25 на воздействие высоких температур .

В заключение можно сказать, что универсальность комплекса, полнота определения параметров подвесок, малые массо-габаритные показатели позволяют проводить оперативную и достоверную диагностику ПИК. Настоящий комплекс внесен в реестр средств измерений и используется для проверки подвесок ионизационных камер на ИРТ МИФИ, Смоленской АЭС и АО «Красная Звезда» .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматизированный комплекс контроля подвесок ионизационных камер / Е. С. Мартазов, Н. А. Селяев, А. Г. Те // Инженерная физика. 2008. № 1. С. 6 – 8 .

ШТАТНОЕ И АВАРИЙНОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ

СОСТОЯНИЯ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

Махутов Н. А., чл.-корр. РАН, Гаденин М. М., канд. техн. наук Институт машиноведения РАН, г. Москва Настоящий Круглый стол «Техническое диагностирование и оценка риска аварий» в развитие деловой программы настоящего Форума, а также предшествующих конференций НДТ посвящен оценке состояния перспектив совершенствования общих подходов к техническому диагностированию .

Путями решения фундаментальной проблемы анализа условий достижения опасных, предельных состояний объектов техносферы, приводящих к возникновению чрезвычайных ситуаций, могут явиться разработки обобщенных моделей сложных технических систем с учетом их взаимодействия с окружающей средой, операторами, персоналом и населением. На их основе может быть выполнен анализ соответствующих сценариев возникновения и развития аварий и катастроф. Такие модели характеризуются многоуровневой структурой, затрагивающей как крупномасштабные планетарные, глобальные и национальные, так и региональные, местные, объектовые и локальные аспекты безопасности. Информационным источником для анализа условий возникновения ЧС по указанным моделям являются адекватные данные многоуровневого комплексного мониторинга рассматриваемых объектов и территорий, в связи с чем одной из важных научных задач в проблеме обеспечения безопасности является развитие методов и создание систем комплексной диагностики и мониторинга как штатно функционирующих, так и находящихся в аварийных ситуациях и поврежденных состояниях технических систем .

Целевыми объектами многоуровневого комплексного мониторинга могут быть как различного масштаба территории, наблюдение за которыми в зависимости от поставленной задачи осуществляется космическими, воздушными или наземными средствами, так и отдельные объекты с занимаемыми ими территориями и рабочими процессами, а также внутриобъектовые структуры, включающие в себя собственно производственные объекты и технологические производства, управляемые соответствующими системами .

Современное развитие фундаментальной теории безопасности обосновывает необходимость изменения действующих традиционных подходов к обеспечению требуемых условий безопасной эксплуатации потенциально опасных объектов на новые, перспективные с применением новых и традиционных систем диагностики. В их основу должны быть положены нормируемые параметры рисков и безопасности, обосновываемые по критериям надежности, прочности, ресурса и живучести. При этом ключевым фактором в решении данной проблемы является использование концепции диагностики состояния объектов техносферы и мониторинга рисков возникновения нештатных ситуаций, основанной на диагностике и мониторинге базовых параметров состояния рассматриваемых объектов техносферы в процессе эксплуатации и комплексном анализе получаемых при этом результатов .

В настоящее время в качестве базовых при обеспечении и повышении техногенной безопасности инженерных объектов следует назвать три основных направления:

современная диагностика состояния объектов техносферы на всех стадиях их жизненного цикла;

определение рисков возникновения техногенных, природнотехногенных и антропогенных аварий и катастроф;

мониторинг состояния объектов и рисков при их эксплуатации .

С учетом потенциальных опасностей и технологической сложности современных высокорисковых объектов три названные выше направления должны быть отнесены к трем складывающимся в процессе их эксплуатации стадиям и состояниям:

штатные состояния объектов и нормальные ситуации при эксплуатации;

опасные аварийные состояния объектов и аварийные ситуации при эксплуатации;

предельно опасные катастрофические состояния и катастрофические чрезвычайные ситуации .

Для обеспечения прочности, ресурса и безопасности анализируемых объектов техносферы следует исходить из того, что степень научной обоснованности проектно-конструкторской документации, методов и аппаратуры для их диагностики и мониторинга, а также накопленный практический опыт в сфере конструирования и эксплуатации, по мере перехода от штатных (нормальных) состояний к аварийным и катастрофическим характеризуются тремя основными категориями, имеющими соответствующие тенденции (рис.

1):

рисками, характеризующими рассматриваемые процессы, которые экспоненциально нарастают;

уровнем и возможностями диагностики состояний, которые существенно сокращаются;

уровнем мониторинга состояний и рисков, который остается пока невысоким, особенно для катастрофических ситуаций .

Для всех стадий создания и эксплуатации потенциально опасных объектов (разработка технического задания, проектирование, изготовление и эксплуатация) системы диагностики остаются важнейшим фактором обеспечения безопасности, и их условно можно представить состоящими из следующих групп:

встроенные системы, функционирующие на всех стадиях нормальной эксплуатации объектов и обеспечивающие срабатывание систем аварийной защиты;

встроенные системы, включаемые в работу при возникновении и развитии режимных и проектных аварийных ситуаций, включающие срабатывание систем защиты и аварийной остановки объектов;

Рис. 1. Структура диагностики и мониторинга состояния объектов техносферы и рисков аварийных и катастрофических ситуаций объектовые и внеобъектовые системы диагностики предвестников возникновения тяжелых аварий и их развития, действующие непрерывно или периодически и включаемые в систему мониторинга запроектных и гипотетических аварий;

внеобъектовые и объектовые системы диагностики, доставляемые в зону проектных, запроектных и гипотетических аварий .

Решенные и решаемые в рассматриваемом направлении проблемы мониторинга базовых параметров прочности, ресурса и безопасности эксплуатации технических систем характеризуются исторически сложившейся последовательностью формирования фундаментальных научных основ разработки инженерных методов их расчетов и испытаний, создания норм и правил проектирования и изготовления, обеспечения их функционирования в заданных пределах проектных режимов и параметров. Базовыми поэтапно повышающимися требованиями к штатному (нормальному) функционированию и проектным параметрам функционирования для уникальных и экстремально нагруженных критически (КВО) и стратегически (СВО) важных объектов на всех стадиях их жизненного цикла в начале текущего столетия стали «прочность жесткость устойчивость ресурс надежность живучесть безопасность риск защищенность» .

При этом в анализе названных направлений в самом общем виде рассматриваются следующие характеристики:

R – прочность, определяемая сопротивлением разрушению несущих элементов при штатных и аварийных воздействиях;

R – устойчивость, определяемая сопротивлением потери начальной формы несущих элементов при действии штатных или аварийных нагрузок;

R – жесткость, определяемая сопротивлением несущих элементов достижению недопустимых деформаций при действии штатных или аварийных нагрузок;

RN – ресурс (долговечность), определяемый временем или числом циклов N до разрушения или потери устойчивости;

PPR – надежность, определяемая способностью объекта выполнять заданные функции в штатном или поврежденном состоянии при заданных нагрузках Р или ресурсе RN;

Lld – живучесть, определяемая способностью объекта выполнять свои функции в ограниченном объеме при недопустимых нормами повреждениях d или размерах дефектов l;

S – безопасность, определяемая способностью объекта не переходить в катастрофическое состояние с нанесением значительных ущербов человеку, техносфере и природной среде;

R – риск, определяемый вероятностью возникновения на объекте неблагоприятных ситуаций и возможными ущербами от этих ситуаций в штатных и нештатных условиях;

Zk – защищенность, определяемая способностью объекта противостоять возникновению и развитию неблагоприятных ситуаций в штатных и нештатных условиях .

Указанные параметры работоспособности в общем случае являются функциями времени. Последний из них – защищенность Zk(), наиболее важен для объектов типа КВО и СВО. На основе анализа традиционных и новых перспективных требований к обеспечению безопасных условий эксплуатации объектов техносферы и соответствующих им параметров можно условно построить зоны обеспеченности и необеспеченности работоспособности объектов по различным критериям. На представленной схеме (рис. 2), иллюстрирующей эти положения, выделены основные этапы развития (I – VIII) базовые требования и основные практические результаты взаимодействия названных выше направлений. При этом следует иметь ввиду, что каждый выше расположенный элемент опирается на нижестоящие элементы, как на основу. Это означает, в конечном счете, что решение проблем защищенности, риска и безопасности должно обязательно опираться на решение проблем «живучести надежности ресурса жесткости устойчивости прочности» с прохождением через традиционные этапы их взаимодействия «I VIII» .

Фундаментальные результаты определения и обеспечения прочности (этап I) были получены в течение длительного времени к началу прошлого века, а замкнутый анализ жесткости и устойчивости (этап II) завершился к его середине. Во второй половине этого века сформировались теория и практика обеспечения «ресурса надежности живучести» (этапы III, IV, V). Далее была поставлена фундаментальная проблема анализа и обеспечения безопасности и риска (этап VI) для всех потенциально опасных объектов с переходом (VII этап) на управление безопасностью по критериям рисков. На этих этапах требование безопасности было сформулировано Рис. 2. Общая структура обеспечения работоспособности объектов техносферы как определяющее, что потребовало развития нового направления ее обеспечения «VII I» как основного для будущего развития техносферы. Этому способствовала постановка Советом Безопасности Российской Федерации в начале текущего столетия (2003 г.) новой задачи (этап VIII) обеспечения защищенности критически и стратегически важных объектов от аварий и катастроф техногенного и природного характера и террористических проявлений. В соответствии с этим и данными рис. 2 базовый, характеризующий защищенность объектов техносферы функционал, включающий в себя параметры прочности, ресурса, живучести, безопасности и рисков, может быть представлен в виде Zk() = Fz{R(), S(), Lld(), PPR(), RN(), R()} .

Основным направлением анализа и обеспечения защищенности объектов от неблагоприятных ситуаций с учетом приведенного выше выражения является реализация основных требований к их работоспособности в штатных, аварийных и катастрофических ситуациях (рис. 3), характеризуемая результатами мониторинга их состояния в процессе эксплуатации. Новым направлением для обеспечения защищенности рассматриваемых объектов от неблагоприятных ситуаций является именно то направление (рис. 3), которое изначально формирует уровень защищенности объекта Zk(). Этот уровень определяет все основные группы требований: безопасности S() и рисков R(); ресурса RN(), надежности PPR(), живучести Lld(); прочности R(), жесткости R(), устойчивости R() .

Излагаемые подходы в области стратегии и технологии технической диагностики объектов техносферы имеют своей главной целью обеспечение их защищенности от тяжелых катастроф и повышение их эксплуатационной безопасности с учетом возможности возникновения нештатных и Рис. 3. Традиционный и новый алгоритмы определения и обеспечения защищенности чрезвычайных ситуаций (повреждения, отказы, разрушения, аварии, катастрофы) на всех стадиях жизненного цикла – проектирование, изготовление, испытания, эксплуатация, вывод из эксплуатации (рис. 4). Такой подход имеет важное значение для всех критически и стратегически важных объектов: атомных электростанций (АЭС), тепловых электростанций (ТЭС), ракетно-космических комплексов (РКК), летательных аппаратов (ЛА), атомных подводных лодок (АПЛ), магистральных трубопроводов (МТ), химических (ХП) и ряда других производств .

Решаемые при этом научные, проектные, технологические и эксплуатационные задачи отражают огромный длительный опыт достижения заданных параметров прочности, ресурса, живучести, безопасности и защищенности рассматриваемых объектов (рис. 5). Каждому из этих параметров отвечают свои характеристики эксплуатационной нагруженности и реакций несущих элементов на эту нагруженность, свои критерии повреждений и разрушений в наиболее опасных зонах .

Рис. 4. Структура анализа состояния объектов техносферы по параметрам их диагностики и мониторинга на всех стадиях жизненного цикла Рис. 5. Развитие методов расчетов, критериев и параметров прочности и ресурса (а) для обоснования живучести и безопасности объектов техносферы в условиях эксплуатационных режимов нагружения (б)

–  –  –

Научно-методической основой современной технической диагностики объектов техносферы для предотвращения тяжелых аварий и катастроф является названный выше анализ рисков R() на заданной стадии t жизненного цикла, в первую очередь объектов типа КВО и СВО Ri () = Pi ()U i (), (1) где Pi() – вероятность (частота) возникновения неблагоприятного i-го события (повреждения, отказа, разрушения, аварии, катастрофы), измеряемая в величинах 1/год; Ui() – сопутствующий этому i-му событию ущерб, измеряемый в потерянных человеческих жизнях (безразмерная величина) или в экономических показателях (руб.) .

В последнем случае на основе выражения (1) речь идет об экономических рисках Pi(), измеряемых в руб./год. Использование такого показателя рисков позволяет оценивать интегральные (суммарные) риски Rs() от заданного набора неблагоприятных событий .

Современная техническая диагностика критически и стратегически важных объектов техносферы в первую очередь имеет своей задачей определение параметра вероятности Pi(). Этот параметр, в свою очередь, определяется вероятностью (возможностью) достижения заданных критических (предельных) состояний в наиболее опасных, критических точках высоконагруженных элементов рассматриваемых объектов Pi () = FP {к, eк, d к, l к, tк }, (2) где к, ек – критические напряжения или деформации в анализируемой точке; dк – критическое накопленное длительное статическое, циклическое, коррозионное, эрозионное повреждение элемента на уровне его микро- и макроструктуры; l к – критический размер макродефектов типа трещин, приводящий к разрушению анализируемого несущего элемента; tк – критическая температура, определяющая вероятность возникновения наиболее опасного хрупкого разрушения .

Величины к, ек, dк, l к, tк в выражении (2) в первую очередь зависят от истории действующих технологических и эксплуатационных нагрузок Qi () = FQ {Qм (), Qгс (), Qгд (), Qэм (), Qт (), Qв (), Qс (), Qп ()}, (3) где Qм() – механические нагрузки; Qгс(), Qгд() – гидродинамические нагрузки; Qэм() – электромагнитные нагрузки; Qт() – температурные нагрузки; Qв() – вибрационные нагрузки; Qс() – сейсмические нагрузки; Qп() – природные (ледовые, снеговые, ветровые) нагрузки .

По величинам нагрузок Q() в выражении (3) на основе расчетноэкспериментальных методов устанавливаются (рис. 5, а) напряженнодеформированные состояния и локальные эксплуатационные напряжения э и деформации emax в опасных зонах несущих элементов э max { }= F {Qmax (),, (Fс,Wс ), E, m, µ}, э э max, emax (4),e где Qmax() – максимальные эксплуатационные воздействия; – теоретические коэффициенты концентрации напряжений; Fc, Wc – геометрические характеристики опасных сечений (площади, моменты сопротивления); µ – коэффициент Пуассона .

Для реализации выражения (4) в практических расчетах используются:

расчетные аналитические методы решения краевых задач (методы сопротивления материалов, теории упругости и пластичности);

расчетные численные методы (методы конечных элементов, конечных разностей, граничных интегральных уравнений и др.);

экспериментальные методы (методы фотоупругости, тензометрии, голографии, оптически активных покрытий, виброметрии) .

В выражение (4) входят базовые расчетные характеристики механических свойств конструкционных материалов (E, m, µ), определяемые при стандартных и нестандартных испытаниях лабораторных образцов. Величины устанавливаются как отношения локальных местных напряжений max к номинальным напряжениям n (из расчетов методами сопротивления материалов). При переходе из упругой стадии деформирования в неупругую (для зон концентрации напряжений, сварных швов) и при экстремальных аварийных и катастрофических воздействиях Qmax() местные (локальэ ные) деформации emax увеличиваются быстрее, чем местные напряжения э max

–  –  –

Рис. 6. Обобщенная диаграмма анализа опасных и предельных состояний объектов техносферы в условиях эксплуатации Накопление предельного повреждения d = dк = 1 ведет к образованию трещин (разрушению) и возникновению вследствие этого аварийных сиэ э туаций, которые с ростом Q(), a max и ea max могут переходить в катастрофические (запроектные и гипотетические) .

При образовании в несущих элементах оборудования дефектов (типа трещин) l i и их развитии особую актуальность в технической диагностике наряду с анализом напряженно-деформированных состояний по выражениям (4) и (5) приобретают дефектоскопия, дефектометрия и фрактодиагностика. Основной их целью становится построение диаграмм разрушения, связывающих на заданной стадии эксплуатации размеры растущих трещин с условиями эксплуатационного нагружения и параметрами сопротивления конструкционных материалов росту трещин { } l() = Fl Q(), l 0, N э, K I (), Sк, к, m, (9) где l 0 – исходный размер дефекта в начале эксплуатации или измеренный в процессе эксплуатации; KI() – размах коэффициента интенсивности напряжений на данной стадии нагружения .

Выражение (9) характеризует трещиностойкость и живучесть несущих элементов оборудования. Величина KI для штатных условий определяется уравнениями линейной механики разрушения

K I = n l( ) f (Fс, l ), (10)

где n – размах номинальных напряжений; f(Fc, ) – безразмерная функция, зависящая от изменяющейся во времени длины трещины (), размеров Fc и формы опасного сечения с трещиной .

Для нештатных (аварийных или катастрофических) условий расчеты должны выполняться на основе уравнений нелинейной механики разрушения с переходом от коэффициентов интенсивности напряжений KI к коэффициентам интенсивности деформаций KIe KIe = FK{KI, n/т, m}. (11) С учетом данных рис. 5 и 6 на основе выражений (1) – (11) может быть построена обобщенная трехмерная диаграмма предельных и допускаемых состояний для опасных компонентов анализируемой технической системы (рис. 7).

По вертикальной оси этой диаграммы отложены:

– внешние воздействия Р, определяемые расчетными нагрузками Qi() по выражению (3);

– номинальные напряжения n от воздействий нагрузок Р, определяемые нормативным расчетом или экспериментом как n в выражении (5);

– коэффициенты интенсивности напряжений KI, определяемые по выражению (10);

– максимальные приведенные напряжения (пр)maxk в зонах концентрации, определяемые по выражениям (4) и (5);

– состояние исходной технологической или развивающейся эксплуатационной поврежденности = (), определяемой на основе выражений (9) – (11);

– условия эксплуатации, определяемые временем, температурой t и числом циклов нагружения N = Nэ, входящими в выражения (7), (8) .

При этом поверхность предельных состояний определяется величинами предельных характеристик в, т, к, Sк, Nк, к, а допускаемых – соответственно через запасы n прочности и долговечности в выражениях (6), (8) .

Как отмечалось выше, для штатных условий функционирования объектов техносферы по рис. 7 расчеты прочности обычно проводятся в напряжениях «». При возникновении аварийных и катастрофических ситуаций, когда силовые воздействия оказываются экстремальными, эти расчеты Рис. 7. Допускаемые и предельные состояния по параметрам прочности, ресурса и живучести должны выполняться на основе деформационных критериев «е» с использованием уравнений нелинейной механики деформирования и разрушения .

В соответствии с выражениями (1) и (2) риски аварий и катастроф определяются вероятностью Pi() их возникновения на заданной стадии жизненного цикла. Оценку величин Pi() можно осуществлять на основе выражений (3) – (11) в предположении, что все их расчетные параметры являются вероятностными и должны оцениваться статистическими методами .

Тогда радиусы-векторы Р (предельные состояния) и [Р] (допускаемые) состояния по рис. 7 будут иметь вероятностный характер; это определяет возможность их использования для оценки Pi() и рисков Ri() по выражениям (1) и (2). При этом каждому из опасных состояний (накоплению повреждений, образованию трещин, авариям и катастрофам) будут соответствовать свои ущербы Ui() .

Изложенная методология анализа условий возникновения в высоконагруженных объектах техносферы предельных состояний на основе определения базовых параметров, приводящих к тяжелым авариям и катастрофам, требует использования комплексных методов технической диагностики и мониторинга. При этом системы технической диагностики и мониторинга должны позволять оценивать для заданной стадии жизненного цикла оборудования (см. рис. 4) вероятность Pi() возникновения аварийной или катастрофической ситуации определенного класса (от 1 – локальной до 5 – национальной или 6 – глобальной). Из многих десятков методов и сотен систем технической диагностики и мониторинга этим требованиям в основном отвечают те, которые позволяют оценивать определяющие эксплуатационные параметры: напряжения (или деформации е), температуры t и дефекты (рис. 8). Эти параметры в свою очередь должны быть охарактеризованы тремя величинами: максимальными или минимальными значениями (, t, ), числом циклов N, временем цикла ц, формой и местом возникновения дефекта .

Из методов технической диагностики свое практически значимое применение получили методы ультразвуковой диагностики УЗД, магнитнопорошковой дефектоскопии МПД (или магнитной памяти), визуального контроля, рентгенографии, виброметрии, акустического контроля, акустической эмиссии, голографии, термовидения, томографии, натурной тензометрии. Наиболее эффективные из них на рис. 8 отмечены знаком «++», применимые – знаком «+», и не дающие прямой информации – знаком «–» .

Из рисунка 8 следует, что основным задачам оценки параметров состояния рассматриваемых объектов, определяющих в первую очередь ресурс, прочность, живучесть и безопасность в штатных, аварийных и катастрофических ситуациях по выражениям (1) – (11), отвечают методы акустической эмиссии, термовидения, томографии и натурной тензометрии. Наиболее применяемые в современной практике методы УЗД и виброметрии не могут в полной мере соответствовать задачам обеспечения защищенности от тяжелых аварий и катастроф. Возможности метода виброметрии (по амплитудам вибраций), в том числе трехмерной (пространственной), могут быть расширены с использованием многопараметрического и многокритериального анализа спектров вибрационных процессов, детально апробированного в ракетно-космической технике и атомной энергетике .

Из изложенного следует, что рассмотрение целей, роли и места технической диагностики и мониторинга состояния объектов техносферы требуется увязывать с одной из важнейших задач – обеспечением их защищенности от аварий и катастроф с тяжелыми последствиями на базе критериев риска. Это является основой постановки новой фундаментальной задачи – мониторинга рисков. Решение такой задачи возможно в ближайшей перспективе на основе совместных фундаментальных научных исследований и прикладных разработок РАН, МЧС России, Минэнерго России, Ростехнадзора. Данные мониторинга рисков могут стать важным элементом в деятельности НЦУКС .

Рис. 8. Возможности методов диагностики и мониторинга параметров состояния объектов техносферы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научнотехнические аспекты / Под науч. рук. чл.-корр. РАН Н. А. Махутова. М.: МГОФ «Знание», 1998 – 2015.Т. 1 – 50 .

2. Диагностика безопасности: Учебное пособие. В 15 т. / Под общ. ред .

В. В. Клюева. М.: Издательский дом «Спектр», 2011 .

3. Неразрушающий контроль: Справочник. В 8 т. / Под общ. ред. В. В. Клюева .

М.: Машиностроение, 2005 .

4. Махутов Н. А. Прочность и безопасность: фундаментальные и прикладные исследования. – Новосибирск: Наука, 2008. 528 с .

5. Махутов Н. А., Рачук В. С, Гаденин М. М и др. Прочность и ресурс ЖРД. М.: Наука, 2011. 585 с .

6. Махутов Н. А., Рачук В. С, Гаденин М. М и др. Напряженнодеформированные состояния ЖРД. М.: Наука, 2013. 646 с .

7. Махутов Н. А., Гаденин М. М. Техногенная безопасность: Диагностика и мониторинг состояния потенциально опасного оборудования и рисков его эксплуатации: Федеральный справочник. Т. 26. М.: НП «Центр стратегического партнерства», 2012. С. 307 – 314 .

8. Махутов Н. А., Гаденин М. М. Техническая диагностика критически и стратегически важных объектов в штатных и нештатных ситуациях: доклады XX Всерос. науч.-техн. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике. Москва, 3 – 6 марта 2014 г. М.: Издательский дом «Спектр», 2014. С. 333 – 336 .

9. Махутов Н. А., Гаденин М. М. Техническая диагностика остаточного ресурса и безопасности промышленных объектов: доклады сессии Научного совета

РАН по автоматизированным системам диагностики и испытаний. 21.11.2012 г. М.:

РАН, 2013. С. 3 – 13 .

10. Махутов Н. А., Гаденин М. М., Таранов Р. А. Анализ информации комплексного мониторинга для оценки состояния потенциально опасных объектов // Известия РАН. Серия географическая. 2010. № 6. С. 88 – 95 .

11. Махутов Н. А., Гаденин М. М. Техническая диагностика и мониторинг рисков для оборудования ГЭС. Разрушение гидроагрегата № 2 Саяно-Шушенской ГЭС: причины и уроки: сборник материалов. В 3 т. Т. 1. М.: НП «Гидроэнергетика России», 2013. С. 26 – 35 .

12. Махутов Н. А., Лисин Ю. В., Гаденин М. М. и др. Обеспечение защищенности магистральных нефтепродуктопроводов по критериям рисков // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2012. № 3 .

С. 10 – 16 .

13. Фортов В. Е., Махутов Н. А. Фундаментальные и прикладные исследования защищенности ГЭС от тяжелых катастроф. Разрушение гидроагрегата № 2

Саяно-Шушенской ГЭС: причины и уроки: сборник материалов. В 3 т. Т. 1. М.:

НП «Гидроэнергетика России», 2013. С. 415 – 440 .

14. Гаденин М. М. Многопараметрический анализ условий безопасной эксплуатации и защищенности машин и конструкций по критериям прочности, ресурса и живучести // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. 2012. № 6 .

С. 22 – 36 .

15. Гаденин М. М. Характеристики механических свойств материалов в анализе условий достижения предельных состояний // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 2. С. 58 – 63 .

16. Абрамов А. В., Гаденин М. М., Махутов Н. А., Европин С. В., Чернявский А. О., Чернявский О. Ф. Малоцикловое деформирование и разрушение конструкций // Справочник. Инженерный журнал. 2011. № 11. Приложение. С. 1 – 32 .

17. Гаденин М. М. Оценка параметров безопасной эксплуатации объектов техносферы на основе характеристик механических свойств материалов // Химическая техника. № 3. 2011. С. 30 – 33 .

18. Махутов Н. А., Гаденин М. М. Обеспечение качества, надежности и безопасности машин на стадии проектирования // Справочник. Инженерный журнал. 2008. № 4. Приложение. С. 4 – 13 .

19. Махутов Н. А., Гаденин М. М., Иванов В. В., Миодушевский П. В .

Научно-методические основы дефектоскопии, диагностики и мониторинга состояний материалов и технических систем // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 10. С. 47 – 56 .

20. Махутов Н. А., Гаденин М. М., Чернявский А. О., Шатов М. М .

Анализ рисков отказов при функционировании потенциально опасных объектов .

Российскому обществу анализа риска 10 лет: Юбилейный сборник статей. В 4 т. ФГБУ ВНИИГОЧС (ФЦ) МЧС России. Т. 3. М.: Деловой экспресс, 2014. С. 88 – 101 .

ГАРМОНИЗАЦИЯ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ

ПРАКТИЧЕСКОГО ЭКЗАМЕНА

Муллин А. В .

НУЦ «Контроль и диагностика», г. Москва Одной из основных задач сертификации персонала неразрушающего контроля является оценка практических навыков и умений кандидата проводить контроль в соответствии с методиками и технологическими инструкциями. Такая оценка может быть проведена посредством реального практического экзамена, общие требования к которому определены в соответствующих сертификационных/аттестационных стандартах. Для того, чтобы быть уверенным, что любой орган по сертификации/аттестации проводит практический экзамен примерно на одинаковом уровне, необходимо разработать более детальные гармонизированные требования, которые должны включать в себя, но не ограничиваться, следующее: определение сектора продукции или производственного сектора; определение количества экзаменационных образцов по каждому сектору, которые должен проконтролировать кандидат; минимальные размеры экзаменационных образцов в зависимости от метода контроля и сектора; конфигурация экзаменационных образцов; минимальное количество экзаменационных образцов в экзаменационном центре; минимальные размеры дефектов, которые должен обнаружить кандидат; природа дефектов, требования к документированию результатов контроля. Важнейшим является вопрос оценки результатов контроля экзаменатором. Зачастую оценка проводится субъективно по усмотрению экзаменатора. В случае если кандидат нашел дефект, но координаты его местонахождения или размеры отличаются от «паспортных» значений, экзаменатор сам решает, сколько баллов он снимет с оценки. Это может привести к тому, что в одном органе по сертификации/аттестации кандидат сдаст экзамен, а в другом при равных условиях нет. В связи с этим необходимо выработать гармонизированные требования, как к самой процедуре практического экзамена, так и к процедуре оценки экзаменатором .

–  –  –

Аннотация. Исследовано изменение уровня акустических структурных шумов в отрезках рельсов до и после эксплуатации. Показано влияние срока эксплуатации и пропущенного тоннажа рельсов на измеряемые акустические параметры в сравнении с неэксплуатировавшимися рельсами .

Ключевые слова: акустические структурные шумы, структуроскопия, грузонапряженность, рельсы .

Введение Структура металла рельса, полученная при производстве, обеспечивает трещиностойкость, прочность и износостойкость рельсов [1, 2]. Однако, в процессе эксплуатации структурное состояние металла, особенно в головке рельса, меняется существенным образом. В результате многократного воздействия поездной нагрузки на головку на поверхности катания рельсов возникает пластическая деформация и наклеп. В дальнейшем накапливаются микродефекты, которые вызывают возникновение микро- и макротрещин, приводящих к поперечной трещине головки рельса (дефект 21.1-2) .

Для оценки деструктуризации металла и предупреждения возможного разрушения рельса необходима своевременная ранняя диагностика накопленной дефектности в головке и верхнем слое поверхности катания .

Чувствительными к изменениям структурного состояния являются акустические структурные шумы [3 – 5]. Ранее показано влияние величины зерна и пластического деформирования на уровень акустических структурных шумов в сталях 40Х и 09Г2С [6]. Особый интерес представляют исследования влияния накопления усталостных повреждений на акустические характеристики [7, 8] .

Данная работа посвящена исследованию влияния срока эксплуатации и пропущенного тоннажа (грузонапряженности) на уровень акустических структурных шумов в головке рельсов .

Используемые подходы Акустическая волна, распространяясь в поликристаллическом теле, порождает рассеянные волны, которые, распространяясь в произвольных направлениях «не поддерживают» основной волновой поток. Импульсы, образовавшиеся в результате обратного рассеяния ультразвука на неоднородностях структуры, формируют структурный шум, имеющий вид отдельных близко расположенных пиков на индикаторе дефектоскопа. В за

–  –  –

Методика измерений структурных шумов Уровень акустических структурных шумов измеряли наклонным раздельно-совмещенным преобразователем П122-5,0-65-8-М (фокусное расстояние по глубине FПЭП = 9 мм, по оси х – Fx = 13 мм) дискретно в направлении продольной оси с шагом 5 мм начиная от торца рельса. Исследования проводили со стороны поверхности катания головки восьми отрезков рельсов длиной от 300 до 500 мм разных годов изготовления и с определенной грузонапряженностью. Схема измерений приведена на рис. 1 .

Рис. 1. Схема оценки структурных шумов:

1 – раздельно-совмещенный преобразователь, подключенный к дефектоскопу;

2 – рельс; 3 – рассеивающий элемент структуры Для возбуждения и регистрации УЗ волны в головке рельса использовали УЗ дефектоскоп ДУК-66, преимущество которого заключается в высоком уровне амплитуды зондирующих импульсов, достигающего 2 кВ .

(Для современных дефектоскопов с амплитудой зондирующих импульсов, как правило, не превышающей 150…200 В, структурный шум не различим на фоне собственных шумов дефектоскопов). Для оцифровки и сохранения файлов данных измерений, к дефектоскопу подключен цифровой осциллограф Rigol .

При установке преобразователя на поверхность объекта контроля на дисплее осциллографа отображается осциллограмма в соответствии с рис. 2 .

Как показано на рис. 2, осциллограмма условно делится на три области:

первая область соответствует зондирующему импульсу (ЗИ);

вторая область соответствует «пролазу» рэлеевской волны (R), возникающей в протекторе раздельно-совмещенного преобразователя [10];

третья область соответствует зоне структурных шумов (СШ) .

Уровень структурных шумов USN рассчитан по формуле:

t2 t U (t )dt =, (4) U SN t2 t1 где t1 – нижняя временная граница интегрирования; t2 – верхняя временная граница интегрирования .

Рис. 2. Осциллограмма при оценке уровня структурных шумов Выбранный временной отрезок от 20 до 55 мкс на рис. 2 для оценки структурного шума соответствует времени прохождения волной пути от поверхности катания головки рельса до уровня подголовочной грани и обратно .

Временная область более 55 мкс содержит мешающие переотраженные ультразвуковые волны от галтельного перехода головки рельса в шейку .

На каждом рельсе проведено по 10 измерений, затем в программной среде MathCAD определен средний уровень структурных шумов USN по формуле (4) и уровень «пролаза» рэлеевской волны UR для каждого измерения. Уровень «пролаза» UR найден как максимальное значение в области, соответствущей временному интервалу от 14 до 17 мкс (рис. 2). Для отстройки от качества акустического контакта УЗ преобразователя с поверхностью рельса рассчитано отношение структурный шум – «пролаз» рэлеевской волны USN/UR [3] .

Оценка структурных шумов в головке рельсов Оценка уровня структурных шумов проведена на восьми отрезках рельсов разной твердости, наработки и износа (табл. 1) .

Согласно ГОСТ Р 51685–2013 «Рельсы железнодорожные. Общие технические условия» высота рельса Р65 составляет 180 мм. Допускаемые отклонения по высоте – ±0,6 мм. Соответственно рельсы № 3 – 8 не попадают в эти допуски, поскольку они имеют износ поверхности катания в результате эксплуатации .

–  –  –

6 – 600 177,24 64,76 386±4 7 1984 840 175,02 72,75 394±4 8 1985 990 175,58 68,19 389±2 На рисунке 3 приведены усредненные уровни суммарных структурных шумов в исследованных головках рельсов. Из этих данных видно, что в двух новых рельсах № 1 и 2 и в рельсах № 3 и 4 с одинаковым временем эксплуатации, в пределах ошибки имеют близкий уровень. При этом в эксплуатировавшихся рельсах превышает уровень шумов в новых рельсах на 10…20 %, а в отрезке рельса № 5 – более чем в 2 раза. Но в рельсе № 7 с пробегом 840 млн. т брутто уровень мало отличается от неэкслуатировавшихся рельсов .

Представляет интерес оценить распределение уровня структурных шумов по отдельным слоям по высоте головки рельса. Для этого произведен расчет по схеме, приведенной на рис. 4. За нулевое время взята точка ввода ультразвукового луча. Расчет уровня структурных шумов и усреднение производилось во временной области с окном в 5 мкс послойно. По полученным результатам на рис. 5 построен график зависимости уровня структурных шумов от номера прозвучиваемого слоя для шести рельсов .

Для всех рельсов имеет место досточно высокий уровень структурных шумов в слоях № 1 – 4 на глубине до 15 мм, что объясняется накопленной дефектностью и наличием фокуса при данной схеме измерений, где наблюдается максимальная чувствительность. На большей глубине амплитуда шумов убывает, поскольку на нее влияют структура металла, в первую очередь величина зерна, ослабление сигнала с удалением от источника. В рельсе № 4 уровень шумов растет к центральной части головРис. 3. Уровень структурного шума в исследованных рельсах Рис. 4. Схема расчета уровня структурных шумов по слоям

–  –  –

ки, в области которой по причине ее неполной прокаливаемости имеет место более равновесная структура и большая величина зерна, чем вблизи поверхности катания, о чем свидетельствуют измерения твердости по сечению головки рельса (рис. 6). Для рельса № 8 максимальная амплитуда получена в подповерхностном слое, где на поверхности наблюдаются мелкие растрескивания. К нижней части головки этого рельса амплитуда существенно убывает, что объясняется непосредственно затуханием ультразвука, обусловленным поглощением и рассеянием на границах зерен материала. Дополнительную информацию о структурном состоянии металла по высоте головки рельсов дают результаты измерений твердости (рис .

6), полученные с помощью твердомера ТДМ-3 .

Из графика на рис. 6 прослеживаются следующие закономерности:

у рельсов № 1 и 2 без эксплуатации твердость на поверхности катания ниже, чем на глубине 5…15 мм, что соответствует твердости обезуглероженного слоя на глубину до 2 мм вследствие закалки и отпуска;

у рельсов № 3, 4 и 5 после эксплуатации на поверхности головки максимальная твердость вследствие наклепа при взаимодействии с колесом подвижного состава, снижение твердости к центру головки и повышение к нижней части головки, которая прокаливается также как и у рельсов № 1 и 2 .

<

Рис. 6. Твердость головки рельсов по сечению

В рельсе № 6 низкие значения твердости на глубине более 20 мм свидетельствуют о недостаточной прокаливаемости и соответственно более крупном зерне и растущем уровне структурных шумов (рис. 5) .

Различие уровня структурных шумов между новыми рельсами и эксплуатировавшимися может быть объяснено наличием наклепа и накопленной дефектности в поверхностном слое. Наклеп в свою очередь является результатом изменения микроструктуры в поверхностном и подповерхностном слоях головки рельса, что подтверждается результатами измерения уровня структурных шумов по слоям .

Выводы Уровень структурных шумов в эксплуатировавшихся рельсах превышает уровень структурных шумов в новых рельсах. Разница структурных шумов объясняется наличием структурных изменений в головке рельса в результате длительной эксплуатации .

Использование послойного распределения уровня структурных шумов по высоте головки рельса дает возможность выявить области максимальных структурных изменений .

Полученные экспериментальные результаты измерений акустических структурных шумов удовлетворительно кореллируют с износом (пропущенным тоннажом) и твердостью на поверхности катания и в сечении рельсов .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Громов В. Е., Юрьев А. Б., Морозов К. В., Иванов Ю. Ф. Микроструктура закаленных рельсов. Новокузнецк: Изд-во «Интер-кузбасс», 2014. 213 с .

2. Анализ структурно-фазовых состояний в рельсах, подвергнутых объемной и дифференцированной закалке / К. В. Морозов, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, А. М. Глезер, В. А. Батаев // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015 .

№ 4. С. 22 – 26 .

3. Муравьев В. В., Муравьева О. В., Байтеряков А. В., Дедов А. И. Методика определения акустических структурных шумов металла // Интеллектуальные системы в производстве. 2013. № 1. С. 143 – 149 .

4. Акустические свойства изложниц из серого чугуна при термоциклировании / Л. В. Воронкова, В. К. Качанов, Р. В. Концов, А. Н. Карпов // Контроль. Диагностика. 2013. № 10. С. 28 – 32 .

5. Ультразвуковая структуроскопия изделий из сложноструктурных материалов на основе анализа статистических характеристик структурного шума / В. Г. Карташев, В. К. Качанов, И. В. Соколов, Е. В. Шалимова, Р. В. Концов, Л. В. Воронкова // Дефектоскопия. 2015. № 6. С. 41 – 56 .

6. Муравьев В. В., Котоломов А. Ю., Байтеряков А. В., Дедов А. И. Определение размера зерна металла по акустическим структурным шумам // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2014. Т. 57. № 11. С. 65 – 69 .

7. Оценка накопления дефектов при усталости акустическим методом / В. В. Муравьев, Л. Б. Зуев, К. Л. Комаров, В. Б. Харитонов, В. Н. Чаплыгин // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1994. № 4. С. 103 107 .

8. Смирнов А. Н., Муравьев В. В., Фольмер С. В. Структурно-фазовое состояние и ресурс длительно работающего металла технических устройств опасных производственных объектов, перспективы дальнейшего развития методов оценки работоспособности // Контроль. Диагностика. 2009. № 1. С. 22 – 32 .

9. Неразрушающий контроль: справочник. В 7 т. / И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге; Под общ. ред. В. В. Клюева / Ультразвуковой контроль. М. Машиностроение, 2004. 864 с .

10. Буденков Г. А., Недзвецкая О. В. К расчету преобразователей рэлеевских волн // Дефектоскопия. 1992. № 10. С. 76 – 81 .

Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (проект № 15-12-00010)

АКУСТОУПРУГИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВ

Муравьев В. В .

ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, г. Ижевск, РФ Аннотация: Представлены экспериментальные результаты измерений механических напряжений в рельсах Р65 с использованием эффекта акустоупругости и электромагнитно-акустического способа ввода-приема сдвиговых волн. Приведены результаты моделирования сжимающих напряжений в отрезке рельса. Описаны результаты контроля остаточных и температурных напряжений в рельсах на участке бесстыкового пути .

Ключевые слова: неразрушающий контроль, ультразвук, акустоупругость, электромагнитно-акустическое преобразование, механические напряжения, рельсы .

Введение Остаточные напряжения в железнодорожных рельсах, возникают в процессе производства и в дальнейшем изменяются в результате многократного воздействия поездной нагрузки и температуры окружающей среды во время эксплуатации. Наиболее существенным источником остаточных напряжений в процессе производства являются операции прокатки, термической обработки и правки рельса. Закрепленные при определенной температуре рельсы в пути подвергаются воздействию сжимающих напряжений в жаркую погоду и растягивающих в холодную погоду. Значительные изменения температуры относительно температуры закрепления могут привести к потере устойчивости или разрушению рельсов и в конечном итоге привести к сходу поезда. Поэтому измерение уровня остаточных и температурных напряжений в рельсах чрезвычайно важно [1 – 3] .

Целью данной работы является разработка подходов к оценке внутренних остаточных напряжений в рельсах с помощью ультразвукового эхоимпульсного метода на основе акустоупругости с электромагнитно-акустическим способом ввода-приема сдвиговых волн .

Моделирование напряжений и методика измерений Проведенный расчет возникающих продольных напряжений в закрепленном рельсе при изменении температуры с учетом температурного коэффициента расширения показывает, что в диапазоне от 20 до 30 С, при условии равномерного распределения тепла в плети и ее закреплении при 0 С лежат в пределах от 0 до –25 МПа. Продольная растягивающая сила в указанном интервале изменяется от 0 до 250 кН, а нереализованное приращение длины в 1000 метровой плети составляет около 200 мм .

Для оценки упругих деформаций и сжимающих напряжений в отрезке рельса типа Р65 длиной 250 мм с приложением продольной нагрузки от 0 до 247 кН было проведено моделирование в среде ANSYS. Показано, что изменение нагрузки в 20 кН приводит к изменению напряжений в 4 МПа, что соответствует рассчитанным термическим напряжениям .

Экспериментальная оценка сжимающих механических напряжений проводилась на образце нового рельса Р65 длиной 250 мм, который подвергался сжатию в направлении продольной оси на машине Instron 300DX .

Остаточные напряжения оценивались с использованием эффекта акустоупругости [4] и электромагнитно-акустического способа ввода-приема сдвиговых волн. В основу технологии измерений напряжений в рельсах положена разработанная в [5] методика контроля остаточных напряжений в цельнокатаных вагонных и бандажированных локомотивных колесах. Скорости распространения волн определяют по результатам измерений времени пробега импульсов сдвиговых волн, поляризованных в ортогональных направлениях относительно оси рельса эхо-импульсным методом. Ввод и прием сдвиговых волн осуществляется с использованием бесконтактных электромагнитно-акустических (ЭМА) преобразователей. Волны излучаются нормально к поверхности ввода с установкой излучающего и приемного преобразователя по центру головки рельса (рис. 1). Регистрация импульсов осуществляется специально разработанным электромагнитно-акустическим структуроскопом СЭМА, внесенным в реестр средств измерений Госстандарта (госреестр № 61957-15) .

ЭМА преобразователь устанавливается на головку рельса, возбуждаются ортогонально поляризованные поперечные волны, которые отражаются от подошвы рельса и принимаются этим же. Излученные и принятые ЭМА преобразователем сигналы (рис 2, а) обрабатываются в специализированном программном обеспечении Prince VIII, в котором можно сравнивать импульсы двух принятых сигналов, измерять их амплитуду и разницу времен по переходу сигнала через ноль (рис 2, б) .

Разница во времени прохождения импульсов, поляризованных вдоль и перпендикулярно продольной оси рельса, пропорциональна значению остаточных напряжений.

Значения времени распространения поперечных волн t1 и t2 по одному участку рельса используются для вычисления остаточных напряжений по формуле [6, 7]:

t = D 1 1, (1) t 2 где D – коэффициент упруго-акустической связи для исследуемого материала, определенный экспериментально и равный –131 ГПа .

–  –  –

Измерения выполнены с погрешностью разности времен прихода импульсов t = ±2 нс, что соответствует точности определения напряжений выше ±1 МПа .

Результаты измерений остаточных напряжений Для оценки остаточных напряжений в исследуемом отрезке рельса длиной 250 мм произведены экспериментальные измерения методом акустоупругости в свободном состоянии в центральном сечении и с боковой поверхности шейки. Начальные напряжения при нулевой нагрузке в отрезке рельса по разным сечениям в направлении от головки до подошвы составляют от –30 до –50 МПа. Значения остаточных напряжений в шейке рельса выше почти на порядок и составляют до –250 МПа. Данные результаты показывают неоднородность распределения остаточных напряжений по сечению рельса .

Известно, что распределение остаточных напряжений по сечению рельса вследствие разных условий термической обработки головки, шейки и подошвы рельса после закалки, отпуска и правки, неоднородно. В зависимости от технологии в головке и подошве, как правило, присутствуют напряжения сжатия, а в шейке растягивающие напряжения. Следовательно, на пути ультразвукового луча в сечении от головки до подошвы встречаются участки с растягивающими и сжимающими напряжениями, и в результате сложения получаются напряжения существенно меньше, чем в локальных местах .

Измерения, выполненные сжатием отрезка рельса в продольном направлении на машине Instron 300DX, получены при размещении ЭМА преобразователя на головке. С ростом сжимающих нагрузок наблюдается уменьшение растягивающих остаточных напряжений в рельсе и рост сжимающих (рис. 3, шкала слева). Учет начальных напряжений дает возможность получить изменения сжимающих напряжений от нагрузки (рис. 3, шкала справа). Увеличение нагрузки на 40 кН приводит к увеличению сжимающих напряжений на 5 МПа при погрешности измерения напряжений 2 МПа. Имеет место удовлетворительное совпадение результатов численного расчета и эксперимента (рис. 3). Некоторое расхождение расчетных и экспериментальных зависимостей может быть объяснено неоднородностью напряжений по сечению рельса и разным уровнем отклика на внешнюю нагрузку напряжений, встречающихся на пути ультразвуковых лучей поляризованных ортогонально, а также компенсирующим действием на нагрузку начальных напряжений [8] .

Для оценки уровня и разброса остаточных напряжений в звеньевых рельсах Р65 разных годов изготовления выполнены измерения в специально оборудованном тупике в условиях окружающей среды. Измерения проведены при температурах 20 и 30 °С на отдельных звеньевых рельсах Р65 длиной 12 м, уложенных на деревянных шпалах. Разброс напряжений в разных рельсах составляет от 10 до 150 МПа, имеет место и разброс значений напряжений по длине каждого рельса. В некоторых рельсах твердость соответствует сырым рельсам, не подвергнутых упрочнению. Изменений остаточных напряжений от температуры практически нет, поскольку рельсы не закреплены и могут смещаться при температурном расширении и сжатии в пределах погрешности измерений остаточных напряжений .

Оценка продольных напряжений в 800 метровых плетевых рельсах при температурах окружающей среды 4, 24 и 32 °С выполнена на 13 км бесстыкового однопутного электрифицированного перегона Юски-Лудзя участка Агрыз-Ижевск Горьковской железной дороги. Закрепление рель

–  –  –

сов, капитальный ремонт которых проведен в июне 2015 г., осуществлено на железобетонных шпалах при температуре 25 °С. Твердость соответствует упрочненным рельсам, изготовленных в 1996 – 1999 гг .

Как и для звеньевых рельсов, имеет место значительный разброс остаточных напряжений в отдельных рельсах плети. Напряжения изменяются неодинаково при изменении температуры, что объясняется неоднородностью остаточных и термических напряжений по сечению рельса, встречающихся на пути ультразвуковых лучей, а также компенсирующим действием на нагрузку начальных напряжений. Поскольку влияние температуры на скорость распространения обеих поляризованных волн, проходящих одно расстояние, одинаково, то разность скоростей характеризует напряженное и структурное состояние металла .

Выводы Моделирование механических напряжений и расчетных усилий в зависимости от температуры и с приложением продольной нагрузки от 0 до 25 т к отрезку рельса позволило установить, что увеличение нагрузки на 20 кН приводит к увеличению сжимающих напряжений на 4 МПа .

Полевые эксперименты на звеньевых рельсах в изолированном тупике и рельсовых плетях на перегоне Юски-Лудзя ГЖД показали, что остаточные напряжения в каждом рельсе индивидуальны и различаются на десятки и более МПа. Увеличение температуры плетевых рельсов относительно температуры закрепления, как правило, уменьшает величину растягивающих напряжений и напротив уменьшение температуры вызывает рост сжимающих напряжений, измеряемых по схеме прозвучивания нормально к поверхности катания .

Использование электромагнитно-акустического способа ввода-приема сдвиговых волн нормально поверхности с помощью структуроскопа СЭМА позволяет отслеживать изменения напряжений в рельсах с погрешностью 2 МПа. Отмечено удовлетворительное совпадение теоретических и экспериментальных результатов .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути от 29 декабря 2012 г., № 2788 р .

2. Громов В. Е., Юрьев А. Б., Морозов К. В., Иванов Ю. Ф. Микроструктура закаленных рельсов. Новокузнецк: Изд-во «Интер-кузбасс», 2014. 213 с .

3. Бехер С. А., Курбатов А. Н., Степанова Л. Н. Использование эффекта акустоупругости при исследовании механических напряжений в рельсах // Вестник РГУПС. 2013. № 2. С. 104 – 110 .

4. Неразрушающий контроль: Справочник. В 7 т. / Под общ. ред .

В. В.Клюева. Т. 4: В 3 кн. Кн. 1. Акустическая тензометрия / В. А. Анисимов, Б. И. Каторгин, А. Н. Куценко и др. М.: Машиностроение, 2004. 736 с .

5. Муравьев В. В., Волкова Л. В., Балобанов Е. Н. Контроль остаточных напряжений в бандажах локомотивных колес методом акустоупругости // Дефектоскопия. 2013. № 7. С. 22 – 28 .

6. Никитина Н. Е. Акустоупругость. Опыт практического применения .

Н. Новгород: ТАЛАМ, 2005. 208 с .

7. Муравьев В. В., Волкова Л. В., Громов В. Е., Глезер А. М. Оценка остаточных напряжений в рельсах с использованием электромагнитно-акустического способа ввода-приема волн // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 12 .

С. 34 – 37 .

8. Muraviev V.V., Volkova L.V., Platunov A.V., Gromov V.E., and Korotkov S.L. Ultrasonic Method for Estimation the Stress State in Rails. Advanced Materials with Hierarchical Structure for New Technologies and Reliable Structures. 2015. DOI 11 10.1063/1.4932847. http://scitation.aip.org/content/aip/proceeding/aipcp/1683?ver =pdf Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (проект № 15-12-00010)

ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ В РАМКАХ

СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Мусатов В. В., Сазонов А. Н., Овчинников А. А., Божик П. В .

ЗАО «ГИАП-ДИСТцентр», г. Москва В настоящий момент происходит переход от системы плановопредупредительного ремонта со всеми ее достоинствами и недостатками, к системе технического диагностирования, основанной на процессе анализа рисков. Это требует изменений как в области нормативных документов, так и в области требований к проведению технического диагностирования, анализу его результатов и организации системы управления промышленной безопасностью. В связи с этим, встал вопрос о необходимости разработки нового подхода к определению периодичности, объему контроля, а также определению мест проведения контроля, основанного на методике анализа риска эксплуатации оборудования .

Для решения данной задачи определим требования, которые предъявляются к техническому диагностированию, в рамках современных систем контроля технических устройств .

• Системный подход к проведению ТД, с учетом всех факторов, влияющих на безопасную эксплуатацию технических устройств .

• Индивидуальный подход к ТД конкретного ТУ, в зависимости от степени опасности обращаемых в нем сред и фактического состояния ТУ .

• Применение современных подходов и методик при назначении объема и методов контроля технических устройств .

• Применение наиболее современных средств контроля, для выявления дефектов .

• Возможность архивации и использования результатов технического диагностирования с помощью электронных баз данных .

При внедрении всех указанных требований на предприятии в области технического диагностирования создается система контроля технических устройств. Техническое диагностирование в рамках системы контроля ТУ предлагается проводить по следующему алгоритму .

• Проведение ранжирования технических устройств по их фактическому техническому состоянию и степени опасности .

• Определение зон и объема технического диагностирования технических устройств технологических установок .

• Проведение неразрушающего и разрушающего контроля .

• Анализ результатов ТД и разработка компенсирующих мероприятий .

• Актуализация информационной системы (Базы) по результатам контроля технического состояния технических устройств .

Первый этап – ранжирование технических устройств ТУ должно проводиться с целью определения потенциальной опасности технического устройства на основании условий эксплуатации, анализа технической документации и результатов предыдущих ТД. Итоговой целью ранжирования является присвоение каждому конкретному техническому устройству интегральной величины, характеризующей необходимый объем контроля – уровня технического диагностирования Для определения данной величины предлагается использовать матричный подход, пример которой представлен на рис. 1. В рассматриваемом примере в левом столбце указана степени опасности ТУ на основании данных о температуре, давлении и взрывопожароопасности обращаемой среды, в верхней строке указан ранг, рассчитываемый на основании данных о фактическом техническом состоянии ТУ. При этом наиболее опасным принимается I ранг, наименее опасным IV ранг, наиболее опасным уровень технического диагностирования соответствует уровеню Е, наименее опасный – уровеню А .

Ранжирование на основании данных о фактическом техническом состоянии устройства должно проводиться по следующим факторам .

1. Фактор коррозионного воздействия технологической среды .

Рис. 1

Фактор коррозионного воздействия технологической среды определяется рангом коррозионного воздействия на основе экспертно-бальной оценки следующих данных:

параметры эксплуатации ТУ;

наличие агрессивных компонентов технологических сред, воздействующих на ТУ;

наличие неучтенных технологическим регламентом агрессивных компонентов технологических сред, воздействующих на ТУ;

виды коррозии, вызываемые обращаемыми в ТУ средами и условиями эксплуатации;

изменение условий эксплуатации технических устройств;

конструктивные особенности ТУ .

2. Фактор общей коррозии .

Фактор воздействия общей коррозии определяется рангом общей коррозии на основе анализа следующих данных:

скорость коррозии;

остаточный ресурс, определенный по скорости коррозии .

3. Фактор продолжительности эксплуатации .

В соответствии со сложившейся практикой и действующими НТД продолжительность эксплуатации ТУ разделена на два последовательных периода:

первый – период эксплуатации в рамках расчетного срока службы – устанавливаемого проектной организацией, заводом-изготовителем, либо НТД;

второй – период эксплуатации после выработки расчетного срока службы – определяется сроком (либо сроками), установленными по результатам экспертизы промышленной безопасности в заключениях экспертных организаций .

ТУ, не выработавшие расчетный срок службы, оцениваются факторами, связанными с соблюдением требований (по срокам и объемам технического диагностирования) при проведении ревизий, технических освидетельствований, обследований, предписанных НТД .

ТУ, которые выработали расчетный срок службы должны быть подвергнуты экспертизе промышленной безопасности .

К показателям, позволяющим определить состояние ТУ, относятся:

результаты экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ);

данные полученные при проведении технического диагностирования;

установленный при ЭПБ срок дальнейшей безопасной эксплуатации .

4. Фактор выявленных дефектов .

Ранжирование ТУ с учетом выявленных дефектов производится на основе анализа следующей информации:

время появления дефекта, относительно начала эксплуатации;

причина образования дефектов;

параметры дефекта;

возможные последствия, вызванные наличием дефекта;

повторяемость дефекта;

склонность к развитию;

устранимость дефекта .

5. Фактор изменений, произошедших с ТУ за время эксплуатации .

Изменения, произошедшие с ТУ за время эксплуатации, учитываются с помощью анализа следующих возможных ситуаций:

изменение условий эксплуатации ТУ;

консервация (расконсервация) ТУ;

изменение в конструкции ТУ;

изменение прочностных характеристик и свойств материалов конструктивных элементов ТУ .

Также должно быть учтено наличие и содержание расчетов на прочность ТУ, а также другой документации, связанной с обоснованием возможности изменений в условиях эксплуатации и конструкции ТУ .

Каждому из факторов должен быть присвоен соответствующий ранг, и в качестве итогового ранга предлагается использовать значение, отражающее наиболее опасный ранг, как вариант самого опасного развития событий при аварии .

Считаем, что в дальнейшем полученный ранг должен подлежать корректировке в процессе эксплуатации ТУ в следующих ситуациях:

после проведения капитальных ремонтов технологических установок, на которых эксплуатируются данные ТУ;

при выработке расчетного срока службы;

при изменении указанных выше факторов;

при получении в процессе технического диагностирования ТУ дополнительной информации, влияющей на ранг;

при получении в процессе эксплуатации ТУ дополнительной информации, влияющей на ранг .

Принятая в примере классификация уровня ТД:

А(А) – уровень ТД требующий минимального объема, методов и средств контроля ТУ в капитальный ремонт;

Б(В) – уровень ТД требующий минимального объема, методов и средств контроля ТУ в капитальный ремонт и минимального объема контроля в межремонтный период;

В(С) – уровень ТД требующий максимального объема контроля ТУ в капитальный ремонт и минимального объема контроля в межремонтный период;

Г(D) – уровень ТД требующий максимального объема контроля ТУ в капитальный ремонт и в межремонтный период;

Д(E) – уровень ТД требующий максимального объема контроля ТУ в капитальный ремонт, постоянного контроля (в том числе на основе средств стационарного мониторинга) в межремонтный период и разработки компенсационных мероприятий для возможности дальнейшей безопасной эксплуатации ТУ .

Определение периодичности, методов и объема технического диагностирования технических устройств проводится на основании ранее определенного уровня ТД, а также периодичности проведения капитальных ремонтов технологических установок, на которых эксплуатируется данное ТУ .

Периодичность и объем ТД определяется периодом проведения технического диагностирования .

1. Во время остановки на капитальный ремонт, при отсутствии достоверных данных о состоянии ТУ, входном контроле, объем ТД принимается в соответствии с:

требованиями НТД;

уровнем ТД;

необходимостью получения максимальной информации о техническом состоянии ТУ, обеспечивающей промышленную безопасность технологических установок .

2. ТД ТУ в режиме эксплуатации, осуществляемое между капитальными ремонтами, определяется:

результатами ТД при капитальном ремонте;

фактическим состоянием ТУ;

требованиями НТД;

техническими возможностями применения средств и методов НК, в том числе в зависимости от параметров эксплуатации;

уровнем ТД .

3. Во время последующих остановок ТУ на капитальный ремонт, объем ТД определяется:

требованиями НТД;

уровнем ТД;

результатами предыдущего ТД;

фактическим состоянием ТУ .

Методы и объем ТД определяются с учетом контролепригодности и доступности ТУ. Зоны контроля должны назначаться исходя из результатов предыдущего технического диагностирования в зонах наиболее подверженным деградационным процессам.

При отсутствии информации о результатах предыдущего ТД, предлагается использовать экспертно-бальную оценку, для назначения зон контроля которая должна учитывать следующие факторы:

влияние остаточных напряжений в сварных соединениях;

влияние геометрии сосуда;

влияние факторов нагрузки (в том числе внешней) на аппарат;

влияние коррозионных процессов протекающих в ТУ;

взаимное влияние указанных факторов друг на друга;

в обоснованных случаях влияние значений длительной прочности, ползучести металла, влияние эрозионных процессов и коррозионных процессов в зоне раздела фаз внутри ТУ .

Проведение технического диагностирования на основе системного анализа повреждающих факторов, с учетом условий эксплуатации позволит повысить объем информации о фактическом техническом состоянии ТУ, при этом оптимизировав финансовые и трудовые затраты на проведение ТД .

МЕТОД ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Никифоров И .

Universit de Technologie de Troyes, UTT/ICD/LM2S, UMR 6281, CNRS 12, Rue Marie Curie CS 42060 10004 TROYES CEDEX – FRANCE nikiforov@utt.fr Введение и постановка задачи Методы радиографического контроля используются для обнаружения дефектов и аномалий в различных изделиях, например, для контроля качества сварки тепловыделяющих элементов ядерного реактора или для контроля теплоизоляции стенок твердотопливного двигателя (бустера).

Методы радиографического контроля можно условно разделить на три группы:

1) традиционные методы без использования априорной информации об инспектируемом изделии;

2) методы, основанные на опорном профиле радиографии;

3) методы, основанные на компьютерной томографии .

Данный доклад посвящен методам последней группы .

Методы компьютерной томографии основаны на возможности реконструкции трехмерного объекта по его двумерным проекциям. Для практического применения основным недостатком данного метода, ограничивающим его применение, является необходимость получения большого числа томографических проекций под различными углами для последующего применения теоремы Радона, с помощью которой производится реконструкция «пиксализированного» трехмерного объекта .

В докладе рассматривается новый метод «параметрической» томографии, который позволяет решить задачу неразрушающего контроля на основе одной или двух, трех проекций, прибегая к минимаксной проверке статистических гипотез о наличии аномалий в ситуации, когда мешающие параметры, определяющие физические свойства изделия, неизвестны .

Решение задачи Для краткости описания метода рассмотрим случай двумерного объекта D R2 (рис. 1). Рентгеновское излучение из источника S попадает в линейный счетчик, расположенный под углом, пройдя через исследуемый объект D. Таким образом на п-м чувствительном элементе счетчика наблюдению подлежит следующий линейный интеграл L Gs (n, ) = “0 s(l )dl, где l s(l) – функция коэффициента поглощения материала в зависимости от координаты l вдоль прямолинейной траектории распространения рентгеновского излучения из источника до приемника .

–  –  –

Таким образом, при отсутствии дефекта или аномалии сигнал, принимаемый на п-м чувствительном элементе, определяется следующей регрессионной моделью

–  –  –

где Н – регрессионная матрица размером (пт); – вектор случайной помехи измерений .

При наличии дефекта или аномалии сигнал, принимаемый на п-м чувствительном элементе определяется следующим образом K1 : Y = H µ + + R ( g, µ), где R ( g, µ) – дополнительный член, описывающий появление дефекта или аномалии .

Таким образом ставится задача проверки базовой гипотезы K0 против альтернативной гипотезы K1 при наличии неизвестных мешающих параметров µ и при отсутствии априорной информации о характере функции R ( g, µ) .

Для решения вышеуказанной задачи проверки гипотез был разработан минимаксный подход, который гарантирует максимизацию минимальной вероятности правильного обнаружения наличия дефекта или аномалии при условии, что вероятность ложных тревог ограничена сверху заданной (малой) величиной. Этот тест функционирует в отсутствии какой-либо априорной информации о неизвестном векторе мешающих параметров µ .

Описание теоретических результатов, анализ статистических свойств тестов, критериев обнаруживаемости аномалий, а также описание некоторых приложений можно найти в работах [2, 3, 6, 7] .

Возможные практические применения

Рассмотрим две типичные задачи неразрушающего контроля на основе радиографии:

1) проверка качества сварки законцовки тепловыделяющего элемента (ТВЭЛ);

2) обнаружение дефектов теплоизоляции корпуса твердотопливного двигателя .

Важность первой задачи обусловливается тем, что ядерное топливо используется в реакторах в виде топливных таблеток в герметично закрытых ТВЭЛах. Вопрос качества сварки корпуса ТВЭЛа и законцовки играет важную роль для обеспечения безопасности и надежности эксплуатации реактора. Особенности данной задачи, адаптация разработанной теории и результаты обработки реальных данных приведены в публикациях [4, 7] .

Вторая задача возникает при обработке результатов тангенциальной томографии. Металлический корпус твердотопливного двигателя отделен от топлива с помощью теплоизолятора. Задача неразрушающего контроля состоит в обнаружении пустот между теплоизолятором и корпусом двигателя .

Статистический тест и моделирование этой задачи рассматриваются в [2] .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Fillatre L., Nikiforov I. A Statistical Detection of an Anomaly/Target from Noisy Tomographic Projections. CT-IP’03, 20 – 23 June 2003. Berlin. Pp. 307 – 315 .

2. Fillatre L., Nikiforov I. A Statistical Detection of an Anomaly from a few Noisy Tomographic Projections. EURASIP Journal of Applied Signal Processing (JASP), August 2005. Nо 14. Pp. 2215 – 2228 .

3. Fouladirad M., Nikiforov I. Optimal Statistical Fault Detection with Nuisance Parameters. Automatica. Vol. 41. Pp. 1157 – 1171 .

4. Fillatre L., Retraint F., Nikiforov I. A Statistical Detection Scheme for Radiographic Inspection. European Conference on Non-Destructive Testing. 25 – 29 September 2006. Berlin. 4 p .

5. Fillatre L., Nikiforov I., Retraint F. A Simple Algorithm for Defect Detection from a Few Radiographies. Journal of Computers (JCP). Vol. 2. Issue 6. August 2007 .

Pp. 26 – 34 .

6. Fillatre L., Nikiforov I. Non-Bayesian Detection and Detectability of Anomalies from a Few Noisy Tomographic Projections. IEEE Transactions on Signal Processing .

Vol. 55. N 2. February 2007. Pp. 401 – 413 .

7. Fillatre L., Nikiforov I., Retraint F. Epsilon-Optimal Non-Bayesian Anomaly Detection for ParametricTomography. IEEE Transactions on Image Processing .

Vol. 17(11). Novemba 2008. Pp. 1985 – 1999 .

–  –  –

В частности, при постоянной интенсивности отказов P(t) = exp–t, а гамма-процентный ресурс (ресурс, соответствующий условию P(t) = ) t = (–ln0,01)/ .

Вероятность безотказной работы системы последовательно соединенных элементов равна произведению вероятностей безотказной работы каждого из элементов. Для описания надежности необходимо иметь статистические модели – законы распределения вероятности, плотности вероятности или интенсивности отказов. Для получения таких моделей обычно проводят испытания, собирают информацию об отказах и обработка ее методами математической статистики .

Повышение надежности производится на основе прогнозирования работоспособности. Показатели надежности изделий определяют либо на основании принятия (из опыта эксплуатации, априорно) статистической модели интенсивности отказов (t), либо на основе индивидуальной оценки состояния объекта с использованием средств диагностики и неразрушающего контроля (апостериорно). Первый подход позволяет обосновать проектные пути повышения надежности (выбор материала, размеров, допустимых нагрузок и конструктивных решений, ср на рис. 2), второй – повысить надежность технических объектов на этапе их изготовления и эксплуатации посредством их сортировки, назначения своевременного ремонта или других мероприятий по поддержанию работоспособности (снижение действ, доп на рис. 2) .

Рис. 2. Иллюстрация средств повышения прочностной надежности :

() – параметр состояния и функция плотности распределения его значений;

действ, доп – действительные и допустимые значения параметра состояния;

действ, доп, ср – доверительный разброс действительного, допустимого и среднего значений параметра состояния соответственно Применение средств индивидуального контроля и диагностирование позволяет повысить точность прогнозирования ресурса (по отношению к традиционному расчетному, основанном, например, на использовании кривых усталости и обобщенных справочных данных), так как состояние объекта оценивается непосредственно на изделии при рабочей нагрузке или ей подобной диагностической. Повышение точности иллюстрирует схема (рис. 3) .

Для повышения эффективности диагностирования увеличивается число контролируемых параметров и повышается быстродействие диагностических систем. Это производится на основе автоматизации и роботизации систем диагностирования, позволяющих получать и обрабатывать огромный массив информации .

Эффективность диагностирования зависит от диагностической ценности используемых диагностических параметров. При этом выделяется такое направление развития средств диагностики, как интеллектуализация методов и средств контроля и диагностики, которая связана с построением моделей различных физических явлений и сопровождающих их процессов, созданием приборов их регистрации, созданием и использованием матема

<

Рис. 3. Кривые усталости материалов и изделий

тического, программного обеспечения, компьютеризацией методов диагностики. Благодаря этому оптимизируется выбор и интерпретация физического явления, позволяющего получить наиболее объективную информацию об объекте диагностирования, его способности выполнять заданные функции. В задачу диагностики входит уже не столько фиксация дефекта как уже возникшего отклонения от нормы, а исследование процессов, предшествующих моменту перехода материала или изделия в неработоспособное состояние, прогнозирование ресурса .

Одним из наиболее перспективных методов диагностирования и прогнозирования разрушения является метод акустической эмиссии (АЭ). В основе разработки физических моделей лежат следующие представления о происходящих в конструкционных материалах процессах накопления повреждений и явлении АЭ .

1. Характеристики прочности, параметры процесса разрушения и АЭ конструкционных материалов зависят от результата конкуренции одновременно протекающих в материале процессов разрушения и пластического деформирования структурных элементов .

2. Ресурс большинства длительно нагруженных материалов, конструкций и сооружений определяется процессом микротрещинообразования, протекающим в условиях упругого деформирования .

3. Разрушение состоит из двух стадий. На первой стадии происходит мелкодисперсное (рассеянное по объему объекта либо локально сгруппированное в области дефекта) накопление концентрации микротрещин, состоящее из кинетически неоднородного и однородного этапов. На второй стадии возникает укрупненный локализованный разрыв сплошности (образование или рост трещины), протекающего упруго либо пластически .

4. Акустическая эмиссия упруго деформированных материалов связана, главным образом, с процессом микротрещинообразования. Количество сигналов от пластической деформации перенапряженных структурных элементов относительно невелико. Для уменьшения их дестабилизирующего влияния на результаты прогнозирования ресурса следует применять частотную, временную и амплитудную фильтрации .

Значения АЭ аналогов повреждаемости материала (t) (информативных параметров АЭ) пропорциональны величине концентрации С(t) микротрещин (t) = kАЕС(t), (1) где t – текущее время; kАЕ – акустико-эмиссионный коэффициент подобия (АЭК), k AE = V “ “ “ (t, f, u )dudfdt, t, f, u здесь V – контролируемый объем материала; (t, f, u) – плотность вероятности распределения сигналов АЭ по интервалам t (паузам) между ними, амплитуде и и частоте f .

Существенно, что значение АЭК может быть принято постоянным в пределах одного корректно проведенного (оперативно с постоянной скоростью и подобно рабочему нагружению) эксперимента, а количество сигналов от пластической деформации структурных элементов материалов на первой стадии невелико. В качестве АЭ аналогов повреждаемости материала могут выступать число импульсов, суммарная АЭ, суммарная амплитуда или энергия сигналов АЭ .

Уравнение (1) представляет собой микромеханическую модель временных зависимостей параметров акустической эмиссии, регистрируемой на стадии мелкодисперсного разрушения любого масштабного уровня в условиях неоднородности механического состояния материала контролируемого объекта, позволяющую оценить остаточный ресурс (рис. 4, табл. 1 – 5) .

Связывая параметры АЭ с параметрами микроскопического разрушения, модель позволяет формулировать соответствующие микро- и наноуровням энергетические, структурные и временные характеристики прочности, сформулировать ряд диагностических АЭ-показателей прочностного состояния, лежащих в основе алгоритмов диагностирования и оценки ресурса. Алгоритмы апробированы на образцах сварных соединений, издели

–  –  –

1. Корреляция значений различных прочностных АЭ-показателей образцов нахлестных сварных соединений с величиной расчетных напряжений

–  –  –

(ПБ-03-593–03) (ПБ-03-593–03) (ПБ-03-593–03)

–  –  –

П р и м е ч а н и е. YR – параметр кривой усталости эталонного образца;

YRD – параметр кривой усталости диагностируемого образца, оцениваемого из уравнения YRD = YАЕ .

–  –  –

ях из композиционных материалов – металлополимерных втулках и органопластиковых корпусах, сосудах давления, заготовках для производства горячекатаной полосы методом прокатки; сложно нагруженных сварных конструкциях, горнодобывающих предприятиях для оценки степени удароопасности участка горного массива .

Геометрические параметры сечений Апол, WK, параметры YAE, kYAE, 1/kYAE высокочувствительны к изменению прочности и являются базой для оценки ресурса по известным методикам (рис. 5, табл. 1 – 5), однако имеют пониженную диагностическую ценность в условиях сложного нагружения и неопределенности напряженного состояния реальных статически неопределимых конструкций (рис. 6, табл. 6). Решить проблему помогает использование условия стабильности коэффициента пропорциональности k между напряжениями и внешней нагрузкой, обеспечиваемого подобием напряженных состояний диагностического и рабочего нагружения. Моделируемый на основе этого новый диагностический параметр прочностного состояния WAE = dln/dKн = YAE = kYAEFраб, где Kн = Fi/Fраб – коэффициент нагрузки; Fi, Fраб – диагностическая и рабочая нагрузки соответственно, безразмерен и позволяет формулировать более ценные диагностические признаки .

Рис. 5. Кривые малоцикловой усталости сварных соединений:

а – результаты малоцикловых испытаний различных зон бездефектных сварных соединений стали ВМСт3сп:

1 – металл углового шва; 2 – металл зоны термического влияния стыкового соединения; 3 – основной металл;

б – результаты малоцикловых испытаний стыковых соединений стали 10ХСНД толщиной 20 мм:

1 – качественное соединение; 2 – угловатость (8 мм на длине 1 м);

3 – непровар 4 мм (по данным работ Н. А. Махутова и др.) .

Среднее значение параметра YAE образцов АЭ испытаний составляет 0,00912 МПа–1 Рис. 6. Графическая интерпретация связи параметров WAE и YAE с ресурсом Отметим, что при F = 1 Н WAE = |kYAE|, что распространяет найденные для kYAE корреляции и на параметр WAE. Оценка фактического значения параметра WAE контролируемого объекта не требует знания величины напряжений, а его критическое значение может быть определено на основе сведений о предельных допускаемых значениях YAE (например, из кривой усталости) и [] (например, из проектных расчетов). Данный параметр инвариантен к неопределенности геометрических характеристик сечения, а результаты исследований позволяют предложить диагностические признаки состояния сварного соединения и обобщенные формулы оценки ресурса (табл. 7). Отличительной особенностью признаков является использование для распознавания прочностного состояния объекта параметров распределения (), нового диагностического параметра WAE и латентности АЭ, повышающее информативность диагностирования (рис. 7) .

Рис. 7. Кривые усталости материалов и иллюстрация повышения точности прогнозирования ресурса за счет использования нового диагностического параметра

–  –  –

По результатам исследований сделаны следующие выводы .

1. Неоднородность прочностного состояния сложно нагруженных сварных соединений связана с неоднородностью поля механических напряжений и со структурной неоднородностью материала шва .

2. Разрушение на первой стадии состоит из двух этапов неоднородного и однородного микротрещинообразования. Этап неоднородного разрушения наиболее длителен (до 60 % от длительности первой стадии) у прямых (типа 3) и косых образцов нахлесточных соединений с лобовым швом (типа 1), выполненных без ярко выраженных концентраторов. У образцов с дефектами и любых образцов второго типа этап кинетически неоднородного разрушения не превышал 30 %, как и у стыковых соединений. После образования трещины образцы разрушаются однородно, как с концентратором напряжений .

3. Разрушение образцов с концентратором напряжений протекает кинетически однородно. После образования трещины происходит ее развитие по сварному шву или по листу с разгрузкой напряженных зон сварного шва и пластической перестройкой структуры материала .

4. С повышением неоднородности прочностного состояния сварных соединений наблюдается повышение длительностей этапа неоднородного разрушения и стадии развития трещины, а также ухудшение корреляции характеристик прочности и геометрических характеристик сечений соединений .

5. Влияние неразвивающейся трещины на процесс разрушения прилегающей области материала идентично влиянию концентратора напряжений, происходит упруго (без длительных сигналов АЭ) и способствует снижению степени неоднородности разрушения .

6. Следствием прочностной неоднородности состояний структурных элементов сложно нагруженных сварных соединений является снижение во время нагружения амплитуды сигналов и невоспроизводимость активности АЭ при повторном нагружении (эффект Кайзера) .

7. Латентность АЭ при повторном нагружении конструкций информативно и свидетельствует об отдаленности момента накопления критической концентрации микротрещин вблизи концентратора и об отсутствии в материале соединения опасных дефектов .

8. Снижение прочности шва сварного соединения при увеличении его длины связано с возрастанием величины внутренних напряжений, вызванных температурными деформациями частей образцов при их остывании после сварки .

9. Предложены диагностические параметры и сформулированы диагностические признаки состояния сложно нагруженных сварных соединений, способные стать базой создания методики оценки работоспособности объектов, функционирующих в условиях неопределенности напряженнодеформированного состояния .

ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПЕРСОНАЛА

РЕНТГЕНОВСКИХ АППАРАТОВ

ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Нурлыбаев К.1, канд. техн. наук, гл. науч. сотр., Мартынюк Ю. Н.2, канд. физ.-мат. наук, гл. конструктор, Логинова С. В.3, канд. физ.-мат. наук, доцент, НПП «Доза», Россия, г. Москва; 2НПП «Доза», Россия, г. Москва;

РМАПО, Россия, г. Москва E-mail: kubesh@doza.ru Рентгеновские аппараты неразрушающего контроля, рентгенодиагностические аппараты и ускорители электронов для терапии относятся к источникам импульсного излучения .

Дозиметрический контроль рабочих мест и индивидуальный дозиметрический контроль персонала проводится с применением дозиметрических приборов, интегральных, таких как термолюминесцентные дозиметры, и электронных дозиметров. Интегральные дозиметры корректно работают в дозиметрии импульсных излучений, в то же время испытания электронных приборов контроля радиационной обстановки, дозиметров для контроля рабочих мест и индивидуальных дозиметров, не включают проверку их работы в полях импульсных излучений. Вышеуказанные приборы имеют ограниченные возможности по измерению мощности дозы излучений, а в импульсных излучениях возможны очень высокие значения мощностей доз при невысоких значениях доз в импульсах .

Операционной величиной в дозиметрии внешнего облучения импульсными излучениями является доза облучения. В связи с тем, что вышеприведенные источники излучения работают эпизодически, необходимы параметры работы источников, на которые можно нормировать измеренные значения дозы. Необходимо чтобы значение дозы было прямо пропорциональным значению данного параметра работы источников. Параметры работы вышеуказанных источников различны .

Например, параметром работы для медицинских рентгеновских аппаратов служит количество электричества, а для рентгеновских аппаратов неразрушающего контроля – количество импульсов, для терапевтических ускорителей – значения дозы в изоцентре .

Все нормативные документы Роспотребнадзора предписывают методы дозиметрического контроля основанные на измерениях мощности дозы излучения. Мощность дозы является производной величиной от дозы облучения и вычисляется делением измеренного значения дозы на время измерения. Значение мощности дозы характеризует радиационную обстановку для непрерывных излучений .

Необходимы разработки методик дозиметрического контроля импульсных излучений и испытания электронных дозиметров в импульсных полях ионизирующего излучения .

ПУТИ ОПТИМИЗАЦИИ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РЕНТГЕНОВСКИХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ

Охрименко С. Е., Акопова Н. А., Иванов С. И .

Кафедра радиационной гигиены ГБОУ ДПО РМАПО МЗ РФ Одним из ведущих факторов, влияющим на облучение населения, является медицинское облучение. Медицинское облучение (облучение пациентов), несмотря на техногенную природу данного вида излучения, традиционно не относится к техногенному и не нормируется. Вместе с тем, именно этот источник стоит на 2 месте по вкладу в коллективную дозу .

Применение радиации для медицинского облучения пациентов составляет более 95 % антропогенного облучения, и его, как источник облучения, превышает только естественный радиационный фон [1]. По данным Р. В. Ставицкого и соавторов [2], в начале 1990-х гг. все население нашей страны подвергалось облучению средней индивидуальной дозой 1,2 – 1,5 мЗв/год .

В 1998 г. средняя доза на жителя Москвы составила 1,82 мЗв. [3]. В соответствии с законодательными и нормативно-правовыми актами в России необходимо регистрировать и учитывать индивидуальные эффективные дозы облучения населения [4, 5] .

С другой стороны, в нашей стране традиционно крайне неудовлетворительно проводилось техническое обслуживание рентгеновских аппаратов. Вопрос о состоянии рентгенодиагностики в целом и качественном состоянии парка рентгеновских аппаратов являлся в высшей степени актуальным [6]. Работы по контролю качества рентгеновских аппаратов, впервые в нашей стране в массовом масштабе (как обязательная процедура в рамках лицензирования медицинской деятельности), начали проводиться в Москве с 2000 г. Первые же данные [7] показали, что 32,8 % аппаратов нуждались в ремонте и наладке. Работа проводилась с применением неинвазивных методов контроля, возможность применения которых описана в работах [7 – 11, 14] .

Проводимый мониторинг доз облучения пациентов показал необходимость инструментальной оценки доз облучения пациентов в связи с тем, что расчетные методы имели высокую степень погрешности [6, 12, 13] .

Таким образом, с начала 2000-х гг. в Москве проводилась, как целенаправленная работа по контролю эксплуатационных параметров рентгеновских аппаратов, так и мониторинг доз облучения пациентов, что изменило психологическое отношение медицинских работников к проблеме облучения пациентов от состояния «полное безразличия» к состоянию «высокого внимания» и «высокой значимость». Результаты учета доз облучения пациентов ежегодно регистрируются в формах Государственной статистической отчетности № 3 – ДОЗ и фиксируются в «Радиационно-гигиеническом паспорте территории г. Москвы» (РГП). Анализ данных РГП по дозам облучения за период 1998 – 2013 гг. показывает высокую эффективность проводимых мероприятий. Средняя индивидуальная доза облучения пациентов при проведении рентгеновских диагностических исследований за период 1998 – 2013 гг. снизилась более чем в 2 раза. Динамика изменения средних индивидуальных доз облучения пациентов за счет рентгеновских исследований приведены ниже (рис. 1, 2) .

–  –  –

Рис. 2.

Изменение средних индивидуальных доз облучения пациентов при проведении рентгенологических исследований по периодам:

до 1998 г; 1999 – 2006 гг.; 2007 – 2013 гг .

Выводы Снижение доз облучения пациентов стало возможным благодаря «сочетанному» эффекту мониторинга доз облучения и контролю качества рентгеновских аппаратов, что сформировало целенаправленную мотивацию сотрудников ЛПУ и органов здравоохранения, направленную на оптимизацию доз облучения пациентов за счет использования рентгеновской техники, отвечающей требованиям НД, оптимизации режимов исследований, а также реализации программы замены аналоговых рентгеновских аппаратов на цифровые .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. НКДАР ООН, 2002. Источники и эффекты ионизирующего излучения:

доклад Научного комитета ООН по действию атомной радиации 2000 г. на Генеральной Ассамблее с научными приложениями / пер. с англ.; под ред. акад. РАМН Л. А. Ильина и проф. С. П. Ярмоненко. М.: РАДЭКОН, 2000. 352 с .

2. Ставицкий Р. В., Блинов Н. Н., Рабкин И. Х., Лебедев Л. А. Радиационная защита в медицинской рентгенологии. М.: Кабур, 1994. 272 с .

3. Радиационно-гигиенический паспорт территории г. Москвы за 1998 г .

М., 1999. 6 с .

4. Постановление правительства РФ от 16 июня 1997 г. № 718 «О порядке создания единой государственной системы контроля и учета индивидуальных доз облучения граждан» .

5. Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» от 09 января 1996 г. № 3-ФЗ. 30 с .

6. Охрименко С. Е., Воронин К. В., Иванов С. И., Акопова Н. А. Обеспечение радиационной безопасности в рентгенодиагностике с применением новых технологий // Здравоохранение и медицинская техника. 2004. № 4. С. 36–37 .

7. Охрименко С. Е., Иванов С. И., Лазаренко В. Н., Воронин К. В., Никитина М. Н. Использование эксплуатационных параметров рентгеновских аппаратов в качестве критериев для принятия решения о продлении срока их эксплуатации // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им .

И. И. Сеченова. 2002. № 3. С. 56 – 59 .

8. Владимиров Л. В., Чикирдин Э. Г., Мартынюк Ю. Н. Дозиметр рентгеновского излучения в медицинский ДРИМ-1 // Медицинская техника. 1998. № 3 .

С. 44 – 46 .

9. Воронин К. В., Охрименко С. Е. Опыт использования дозиметра ДРК-1 с проходной ионизационной камерой для контроля параметров рентгеновских диагностических аппаратов // Медицинская техника. 2003. № 5. С. 35 – 38 .

10. Воронин К. В., Охрименко С. Е., Никитина М. Н. Измерение произведения дозы на площадь как метод контроля параметров рентгеновского аппарата и оптимизации доз облучения пациентов // АНРИ. 2000. № 4. С. 65 – 69 .

11. Временная инструкция по применению измерителей произведения дозы на площадь типа ДРК-1. ЦГСН от 18 июля 2002 г. в г. Москве // АНРИ. 2003 .

№ 1. С. 46 – 51 .

12. Иванов С. И., Якубовский-Липский Ю. О., Базюкин А. Б., Кальницкий С. А., Иванов Е. В., Власова М. М. Медицинское облучение населения России 1980 – 1997: Справочник. М.–СПб., 1999. 22 с .

13. Охрименко С. Е., Воронин К. В., Иванов С. И. Эффективные дозы пациентов, полученные на основе измерений ДРК-1 в ЛПУ г. Москвы // АНРИ. 2003 .

№ 1. С. 39 – 43 .

14. Klyuev V. V., Muzhitskiy V. F., Gorkunov E. S., Scherbinin V. E., et al .

Nondestructive Testing. Handbook: In 8 volumes / Edited by V. V. Klyuev. V. 1:

in 3 books. Moscow, 2010. X-ray testing .

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ НЕОХЛАЖДАЕМЫХ ДЕТЕКТОРОВ

ТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА НА ОСНОВЕ

УЛЬТРАТОНКИХ РЕЗОНАНСНЫХ ПОГЛОТИТЕЛЕЙ И

ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ДИСТАНЦИОННЫХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ

СИСТЕМ

Паулиш А. Г.1, 2, Кузнецов С. А.1, 2 Филиал ИФП СО РАН «КТИПМ», Новосибирск, просп. Лаврентьева 2/1 НГУ, Новосибирск, ул. Пирогова 2 E-mail: paulish63@ngs.ru Доклад посвящен использованию пироэлектрических преобразователей для создания высокоэффективных и быстродействующих детекторов терагерцового (ТГц) и субтерагерцового (субТГц) излучения, которые могут использоваться для построения оптоэлектронных систем различного назначения. Проведен анализ частотной области ТГц диапазона с точки зрения решения задач обнаружения и распознавания скрытых объектов .

Рассматриваются вопросы создания систем радиовидения и систем дистанционного спектрального анализа объектов .

Для регистрации терагерцового излучения в последнее время широко используют пироэлектрические приемники. Их главными преимуществами является широкая спектральная характеристика чувствительности, достаточно высокое быстродействие (по сравнению с болометрами и ячейкой Голея), способность работать без охлаждения и, следовательно, невысокая стоимость по сравнению с любыми другими приемниками ТГц излучения .

К недостаткам пироэлектрических датчиков можно отнести сравнительно невысокую чувствительность по сравнению с ячейкой Голея и с охлаждаемыми приемниками. Изначально технология пироэлектрических датчиков оптимизировалась на инфракрасный диапазон. Однако в последнее время, согласно зарубежной литературе, активно ведутся поиски технологий, обеспечивающих чувствительность пироэлектрических фотоприемников в ТГц и суб-ТГц диапазоне. Для этого на поверхность структуры пироэлектрика наносят различные поглощающие покрытия, такие как хром, органический углерод, золотая чернь, углеродные нанотрубки. Однако чувствительность в терагерцовом диапазоне остается довольно низкой .

В данной работе приводятся результаты разработки одиночного пироэлектрического приемника, обладающего высокой чувствительностью в суб-ТГц диапазоне излучения. Для получения чувствительности в данном диапазоне пироэлектрический преобразователь оснащен ультратонким резонансным поглотителем, обеспечивающим эффективное поглощение субтерагерцового излучения на уровне 96…99 %. Поглотитель представляет собой структуру, состоящую из диэлектрического слоя, на поверхности которого со стороны падения излучения выполнен металлизированный топологический рисунок, образующий частотно избирательную поверхность (ЧИП) или метаповерхность. На противоположную сторону диэлектрического слоя нанесен сплошной слой с металлической проводимостью. Топология ЧИП и толщина диэлектрического слоя выбираются такими, чтобы обеспечить заданное положение максимума поглощения и заданную ширину линии поглощения ТГц излучения. В предлагаемом устройстве поглотитель размещен непосредственно на пироэлектрической пленке детектора и имеет с ней физический контакт, достаточный для эффективной передачи тепловой волны от поглотителя к пироэлектрической пленке, где формируется электрический сигнал, пропорциональный скорости изменения температуры .

Для реализации одиночного детектора ТГц излучения поперечный размер поглотителя и пироэлектрической пленки порядка длины волны регистрируемого излучения, что обеспечивает миниатюрность детектора .

Для регистрации изображения в ТГц диапазоне длин волн детектор может представлять собой матричную структуру пироэлектрических пленок с поглотителем, сформированную на одной подложке – коммутаторе, который преобразует сигналы с каждого элемента матрицы (пироэлектрическая пленка + ультратонкий поглотитель) в выходной сигнал матричной структуры. Структура поглотителя может быть единой пленкой, закрывающей всю матричную структуру пироэлектрических пленок, либо каждый элемент матрицы снабжен собственным независимым поглотителем .

В последнем случае уменьшается межэлементная теплопроводность по структуре поглотителя, что уменьшает эффект расплывания изображения .

Для реализации многоспектрального режима с пространственным разрешением матричная структура содержит элементы с различными топологическими рисунками ЧИП, обеспечивающими резонансное поглощение на различных (заданных) частотах ТГц излучения .

Накопленный на сегодня опыт создания таких приемников позволяет обеспечить создание линейки высокоэффективных пироэлектрических приемников с заданным набором диапазонов чувствительности, определяемым как спектральными линиями излучения предлагаемого источника ТГц излучения, так и спектральными особенностями веществ, подлежащих анализу .

Исследования созданных образцов показали, что пироприемник с ТГцпоглотителем обладает примерно такой же чувствительностью в ТГц диапазоне, что и пироприемник без поглотителя в ИК диапазоне. Результаты исследований показали, что чувствительность к излучению с длиной волны 2 мм (140 ГГц) составляет около 5000 В/Вт, а полоса пропускания до 1000 Гц .

Добавление в структуру пироэлектрического приемника пленки резонансного поглотителя практически не влияет на быстродействие приемника, а чувствительность на резонансной частоте в 4 раза превышает чувствительность ячейки Голея, что открывает хорошие перспективы создания эффективных и недорогих систем дистанционного детектирования .

В докладе приводятся результаты разработки квазиоптических элементов для управления терагерцовым излучением: фильтров, поглотителей, преобразователей фазы, фокусирующих элементов (плоских линз) .

Рис. 1. Вид на поглотитель со стороны входного окна (а), внешний вид пироэлектрического детектора (б) и его спектральные характеристики (в)

ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ РИСКОВ АВАРИЙ

СЛОЖНЫХ УНИКАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

Петерсен Т. Б., Шемякин В. В .

ООО ДИАПАК

Увеличение в последние годы производственных мощностей промышленных объектов, объема содержащихся в них опасных веществ, эксплуатация вновь введенных уникальных ОПО, с одной стороны, и изношенных объектов, отработавших назначенный срок службы, с другой, приводят к значительному повышению риска аварий и фокусируют внимание на задаче оценки риска и, в частности, оценке вероятности отказа .

Рассмотрены две составляющие вероятности отказа: Pgen и P(t), первая представляет собой характерную относительную частоту отказа, которую получают статистически, и используют в качестве начальной расчетной вероятности, например, в дереве отказов/событий при анализе аварийных сценариев. Вторая – это вероятность отказа, изменяющаяся со временем в результате разрушения/деградации материала объекта. Оценка Pgen представляет особую сложность в случае малой статистики, например, для уникальных объектов. Задача определения вероятности P(t) образования и накопления начальных дефектов и оценка времени их роста до размера сквозных макродефектов, приводящих к выбросу опасного вещества, как правило, сводится к формальному решению, не связанному с фактическим состоянием конкретного объекта. Другой фактор, затрудняющий оценку вероятности отказа, связан с недостаточной эффективностью (в терминах технологии RBI) используемых методов неразрушающего контроля/мониторинга .

На примере опыта АЭ мониторинга химического реактора продемонстрированы новые функциональные возможности АЭ метода, который, может применяться не только в качестве метода контроля целостности объекта, но также для диагностирования его работоспособности. Для данного уникального объекта событие отказа имеет особенность, поскольку включает в себя не только протечку/выброс содержимого, но также останов в результате временной потери работоспособности вспомогательных механизмов .

–  –  –

При переходе от традиционной технологии ультразвукового контроля к технологии, применяющей антенные решетки, необходимо обеспечить выполнение требований документации, как в отношении используемых А-сканов, так и в отношении S-сканов, полученных из совокупности А-сканов. Для оценки показателей выявляемости дефектов и достоверности контроля требуется большое количество дорогостоящих экспериментальных образцов. Поэтому, целесообразна оценка результатов ультразвукового контроля путем физико-математического моделирования процесса распространения ультразвуковых колебаний в объекте контроля. Исходными данными для создания математической модели служат физические свойства идентичные объекту контроля и геометрические размеры дефектов. Выходные сведения физико-математического моделирования – массив данных, по которому производится визуализация изображений с сигналами от дефектов, аналогичных S-сканам ультразвукового дефектоскопа, использующим технологию антенной решетки .

На основании экспериментальных исследований показана возможность эффективного применения физико-математического моделирования для формирования базы эхо-сигналов от наиболее значимых сварочных дефектов без использования натурных образцов сварных соединений и оптимизации параметров ультразвукового контроля. Результаты использования разработанной физико-математической модели в части оценки показателей выявляемости дефектов и достоверности контроля хорошо согласуются с результатами экспериментального контроля с применением фазированных антенных решеток .

ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ ФЗ № 273-ФЗ

«ОБ ОБРАЗОВАНИИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

ПРИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ ДЕФЕКТОСКОПИСТОВ

Прокофьев И. В .

ООО «Микроакустика-М»

В докладе рассматриваются вопросы применения ФЗ № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» по опыту прохождения проверок Минобрнадзора в Учебном центре по подготовке дефектоскопистов .

Очерчен круг вопросов, подлежащих проверке, и методика подготовки к успешному прохождению проверки .

Описываются особенности процедуры проверки образовательного учреждения должностными лицами Минобрнадзора .

Перечисляются выявленные при проверке недостатки в работе Учебного центра. Дается анализ причин появления указанных недостатков .

Обосновывается вывод о необходимости корректировки отдельных положений ФЗ № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в части, касающейся вопросов профессионального обучения. Сформулированы предложения по корректировке ФЗ № 273-ФЗ для обсуждения профессиональным сообществом .

СОВРЕМЕННАЯ ЦИФРОВАЯ РЕНТГЕНОГРАФИЯ

(ФЛЮОРОГРАФИЯ) И ТОМОГРАФИЯ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

В ВЫЯВЛЕНИИ И ДИАГНОСТИКЕ ТУБЕРКУЛЕЗА

Ратобыльский Г. В., Никитин М. М .

НИИ фтизиопульмонологии Первого МГМУ им. И. М. Сеченова За последние 25 лет диагностическая медицинская радиология успешно прогрессирует. Основные предпосылки – это применения цифровых технологий, позволяющих получать качество цифровых изображений, не уступающее и даже превосходящее качество пленочных снимков (флюорограмм) при одновременном существенном снижении эффективной дозы на обследование, использовать преимущества компьютерной обработки .

Сегодня преимущества цифровой рентгенографии (флюорографии) перед традиционной пленочной является качество цифровых рентгенограмм, определенное превышением пространственного разрешения в 1,5 раза (7 пар линий на мм), по динамическому диапазону в 60 раз (2000 отн. единиц), при достижении контрастной чувствительности, предельной для рентгеновской пленки (0,5 %) в условиях предельно низкой эффективной дозы (3 мкЗв) .

Техническая мысль наших разработчиков не стоит на месте и новым этапом в совершенствовании цифровой рентгенодиагностической техники является создание малодозовых аппаратов нового поколения с высоким пространственным разрешением, предельно низкой контрастной чувствительностью и высоким динамическим диапазоном при условии минимально возможной дозы облучения, позволяющих не только выявлять, но и одновременно диагностировать патологию органов и систем в том числе на ранних этапах ее появления и развития .

Цифровые рентгеновские аппараты последнего поколения позволяют исследовать не только грудную полость, но и другие органы и системы, как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях, что значительно расширяет возможности рентгеновской аппаратуры не только для проверочных исследований, но и диагностических На современном этапе отечественным и зарубежным разработчикам удалось поднять традиционную цифровую рентгенодиагностику на новый качественный уровень, что позволило в значительной степени улучшить раннюю диагностику различных заболеваний .

Аппарат на три рабочих места, кроме скопии и рентгенографии, осуществляет еще и цифровую линейную томографию (цифровой томосинтез) выбранной анатомической области в вертикальном, горизонтальном положениях и полипозиционно. Метод томосинтеза позволяет из массива суммарных рентгенологических данных, полученных при одном сканировании исследуемой зоны, произвести оптимальную реконструкцию от одного до нескольких сотен срезов. По качеству изображения томосинтез приближается к мультисрезовой компьютерной томографии (МСКТ), а с учетом уменьшения лучевой нагрузки на 20…30 % по сравнению с МСКТ, метод цифрового томосинтеза займет достойное место в арсенале уточняющей диагностики различных видов патологии .

ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ

НАКЛОННЫХ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

В ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ

Рафиков Р. Х.1, Коновалов Н. Н.2, Богданов М. Г.3, Преображенский М. Н.3 Московский технологический университет, НТЦ «Промышленная безопасность», Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова Различают диаграммы направленности наклонных пьезопреобразователей в основной и дополнительной плоскостях. Основной является плоскость нормальная к поверхности сканирования и проходящая через акустическую ось, а дополнительная плоскость перпендикулярна основной и также включает акустическую ось. Проверка параметров акустического поля в дополнительной плоскости документацией обычно не предусмотрена. Это можно объяснить тем, что для преобразователей с круглой пьезопластиной диаграмма направленности в дополнительной плоскости не зависит от угла призмы, кроме того ее измерение представляет определенные технические сложности. Представляет интерес оценка диаграмм направленности в дополнительной плоскости при применении преобразователей с пьезопластинами другой формы и преобразователей с углами призмы, близкими к первому критическому углу, при которых преломленная продольная волна имеет значительную интенсивность .

Проведены измерения диаграмм направленности в дополнительной плоскости для преобразователей с различными углами ввода от 34 до 58° и с пьезопластинами, имеющими прямоугольную, полукруглую форму и форму вертикально ориентированного несимметричного эллипса. Применялся стальной (Ст3сп) образец с вертикальным отверстием 6 мм. Перемещение преобразователя по контактной поверхности осуществлялось так, чтобы точка выхода луча перемещалась по окружности, и более простым способом – по прямой, перпендикулярной акустической оси. Диаграммы направленности, измеренные двумя способами, для преобразователей с углами ввода 40, 45 и 50° практически совпадают и погрешностью, связанной с изменением угла ввода можно пренебречь .

Для преобразователей с углами призмы близкими к первому критическому наблюдается значительное расширение угла раскрытия диаграммы направленности. С увеличением угла ввода угол раскрытия диаграммы направленности уменьшается, причем наиболее резкое изменение происходит в области углов призмы близких к первому критическому, что может быть объяснено участием в формировании диаграммы направленности преломленной продольной (головной) волны. Форма пьезопластин, использованных преобразователей, существенного влияния на ширину диаграммы направленности не оказывает .

ПРИЧИНЫ РАЗРУШЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ ТРУБОК,

ИЗГОТОВЛЕННЫХ ИЗ ЛАТУНИ, В АППАРАТАХ

ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

УСТАНОВОК ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

Сазонов А. А., Колпаков В. А., Лукьянов Е. П., Ремезкова Л. В., Лукьяненко Н. А .

ЗАО «ГИАП-ДИСТцентр», г. Москва С конца 2012 г. на ряде нефтеперерабатывающих заводов (Киришский, Московский, Ярославский, Рязанский, Мозырский и др.) появились две основных проблемы при эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения (АВО) после атмосферных колонн установок ЭЛОУ-АВТ: коррозионные разрушения теплообменных латунных трубок и образование большого количества отложений белого цвета на всех элементах аппаратов .

С аналогичной ситуацией мы столкнулись во время капитального ремонта установки АВТ-6 на одном из НПЗ. При вскрытии АВО было выявлено большое количество отложений белого цвета на крышках, трубной решетке, в трубках как со стороны ввода парогазовой смеси после атмосферных колонн, так и с противоположной стороны АВО. Эти отложения попадают с продуктом в рефлюксную емкость, забивают дренажные трубки .

Анализ спектров, полученных на приборе ИК-Фурье (Nikolet380), показал, что белые отложения состоят, в основном, из смеси серосодержащих сложных углеводородов. Прокаливание пробы из белых отложений в муфеле при температуре 600 °С привело к практически полному сгоранию последней, т.е. зольность вещества приближена к нулю. Полученные данные о составе белых отложений в аппаратах воздушного охлаждения на этом НПЗ не противоречат результатам, приведенным в статье Хуторянского с соавторами Помимо белых отложений со стороны ввода парогазовой смеси на поверхности решетки, снаружи и внутри трубок выявлен толстый осадок темного цвета; на противоположной стороне от входа/выхода толщина темного осадка значительно меньше .

Анализ спектров этого осадка, полученных на приборе ИК-Фурье (Nikolet 380), показал, что осадок состоит, в основном, из неорганических соединений и содержит такие элементы, как Cu, Zn, Fe. При прокаливании пробы в муфеле при температуре 700 °С вес ее практически не изменился, проба оплавилась, местами спеклась, изменила цвет до коричневого, серого и бурого. Таким образом, темный осадок – это продукты коррозии латуни, и в дальнейшем мы будем рассматривать вопросы коррозии латуни и условия образования этого толстого темного осадка .

После удаления толстого слоя продуктов коррозии можно увидеть, что участки теплообменных трубок, выступающие над поверхностью трубных решеток, со стороны входа парогазовой смеси практически полностью разрушены. На отдельных трубках, где выступающие участки разрушены не полностью, толщина составляла ~0,9…1,1 мм при исполнительной толщине трубок 2,0 мм. Утонение стенки трубки на противоположной стороне от входа/выхода составляло не более 0,5 мм .

Материальное исполнение аппаратов воздушного охлаждения следующее: теплообменные трубки трубного пучка изготовлены из латуни ЛАМШ-77-2-005 (около 80 % меди и 20 % цинка), трубная решетка – из низколегированной стали 09Г2С, плакированной латунью Л63 ГПРХХ (60 % меди и 40 % цинка), крышки – сталь 09Г2С, оребрение трубок – из сплава алюминия АД0 .

Известно, что латунь марки ЛАМш 77-2-0,05 является вполне стойким материалом в сероводородсодержащих средах процессов нефтепереработки, имеет невысокую скорость коррозии и по этим соображениям рекомендуется для материального оформления теплообменных аппаратов. Для переработки высокосернистых нефтей ее применение считается даже более предпочтительным по сравнению с углеродистыми или низколегированными сталями .

Поэтому целью нашей работы явилось выявление причин разрушения латунных трубок и трубной решетки аппаратов воздушного охлаждения в процессе эксплуатации .

Для проведения лабораторных исследований была демонтирована трубка одного из АВО после колонны К-2 установки ЭЛОУ-АВТ-6. С латунных трубок было удалено алюминиевое оребрение. Трубка разрезана на 4 части (по 1,5 м каждая часть) и каждая часть разрезана вдоль образующей. Внутренняя поверхность трубок была покрыта слоем осадка черного цвета. Толщина этого осадка по длине 6-метровой трубки изменяется следующим образом: в месте входа парогазовой смеси и через 1,5 м от места ввода она составляет – 1,5 мм, через 3,0 м – 1,2 мм, через 4,5 м – 0,8 мм, через 6,0 м – 0,7 мм. Осадок хрупкий и достаточно легко отделяется от поверхности металла. После снятия толстого слоя осадка на отдельных участках поверхности латуни остается тонкий осадок черного цвета, хорошо сцепленный с поверхностью, а остальная поверхность латуни свободна от осадка. Под осадком на поверхности латуни выявляются язвы. По мере удаления от места ввода парогазовой смеси площадь поверхности латуни, покрытой тонким плотно сцепленным слоем осадка, уменьшается, уменьшается и глубина язв .

Для определения элементного состава металла трубки применен метод рентгено-флуоресцентного анализа химического состава материала. Измерения проведены прибором Х-МЕТ 5100 на наружной поверхности всех 4 отрезков в нескольких местах. По химическому составу металл исследованной трубки соответствует латуни марки ЛАМШ-77-2-0,5 .

Элементный состав толстого, черного, хрупкого осадка из трубки определяли этим же методом в местах, где толщина осадка позволяла проводить такие измерения. Состав осадка был определен на всех четырех отрезках трубки со стороны, прилегающей к металлу и со стороны технологической среды. Полученные результаты показали, что основными элементами, образующими толстый осадок, являются медь, цинк и сера. Содержание меди в осадке составляет от 70 до 90 %, цинка – от 2 до 29 %, и около 2 % составляет алюминий, остальная доля приходится в основном на серу. Полученные данные свидетельствуют, что основными элементами, образующими толстый осадок, являются медь, цинк и сера. В составе осадка в месте входа парогазовой смеси в теплообменную трубку обнаружено также небольшое (до 1,4 %) количество железа, предположительно – сульфида железа, который является продуктом коррозии шлемовой трубы колонны К-2, а также крышки АВО, изготовленной из низколегированной углеродистой стали, которые механически заносится вместе с парогазовой смесью .

После удаления продуктов коррозии была измерена толщина стенки теплообменной трубки по всей ее длине с помощью портативного толщиномера А-1210 .

Полученные результаты показывают, что максимальные потери металла происходят в месте входа в теплообменную трубку парогазовой смеси и составляют по нижней образующей 0,8…1,1 мм при исполнительной толщине трубок 2,0 мм. По мере удаления от входа в АВО потери металла становятся практически постоянными и не превышают 0,4 мм .

Металлографические исследования микроструктуры основного металла образцов теплообменных трубок проводили на стационарном оптическом микроскопе “NEOPHOT 21” при увеличениях 100, 200, 500, 1000 в нетравленом виде и после травления по программе “MIKROCON”. Для химического протравливания поверхности шлифов использовали раствор № 13 для медных сплавов: 50 мл 3 % Н2О2 + 50 мл NH3 .

При исследовании материала теплообменной латунной трубки АВО до травления выявлены мелкодисперсные включения разного размера и конфигурации, неравномерно расположенные по толщине. Вероятнее всего включения соответствуют малорастворимым или не растворимым в

-латуни примесям (Fe, AI, Bi, Pb, As) .

Структура основного металла латунных трубок соответствует отожженной однофазной -латуни, с рекристаллизационной структурой, двойниковыми зернами и незначительным количеством мелкодисперсных включений округлой формы, неравномерно расположенных по толщине сплава. Структура мелкозернистая с размером зерен 9…10 балла по ГОСТ 21073.1. Материал трубок соответствует сплавуЛАМШ-77-2-0,005 .

На внутренней поверхности шлифов латунных трубок обнаружены также язвы и микротрещины .

Анализ полученных результатов, позволяет сделать выводы о возможных причинах разрушения латунных трубок и трубной решетки аппаратов воздушного охлаждения на этом НПЗ в процессе эксплуатации. Парогазовая смесь, выходящая с верха атмосферной колонны, состоит из паров бензина, легких углеводородов и агрессивных компонентов. Основными агрессивными компонентами являются: пары воды, сероводород, ионы хлора, а также механические примеси и частички продуктов коррозии. Температуры процесса недостаточны для разложения азоторганических соединений с выделением аммиака. Присутствие в парогазовой смеси таких агрессивных компонентов как пары воды, сероводород и хлористый водород, которые растворяются в конденсирующейся воде с образованием соответствующих кислот, вызывает разрушение металла в результате коррозии по электрохимическому механизму. Наряду с общей коррозией для латуни в данных условиях характерен специфический вид коррозии – обесцинкование латуни, что подтверждено металлографическими исследованиями. Однако если бы коррозия была обусловлена только растворением латуни в кислой среде, то потери металла были бы значительно меньше, чем в действительности .

Рассмотрим, какими причинами может быть вызвано такое значительное расхождение .

Парогазовая смесь с верха атмосферной колонны по «шлемовой» трубе, диаметр которой 530 мм, поступает в коллектор диаметром 325 мм и через отводы входит в распределительную камеру АВО, где распределяется по трубкам, диаметр которых составляет 25 мм. В соответствии с законом Бернулли, при переходе парогазовой смеси с участка трубы с большей площадью сечения на участок с меньшей площадью сечения скорость течения увеличивается, т.е. парогазовая смесь движется с ускорением. Кроме того, изменение диаметров трубопроводов приводит не только к увеличению скорости движения парогазовой смеси, но и к изменению характера (режима) движения. При переходе от ламинарного режима движения (при движении по «шлемовой» трубе) к турбулентному режиму (в коротких отводах и особенно в распределительной камере) может происходить резкое увеличение скорости коррозии. Штуцер ввода расположен напротив трубной решетки. При входе в распределительную камеру поток парогазовой смеси, движущийся с большой скоростью, с силой ударяется о поверхность трубной решетки и выступающие части трубок АВО. При этом разрушается не только защитная пленка продуктов коррозии на поверхности металла, которая несколько тормозит скорость коррозии, но и разрушается сам металл. Первоначально происходит прогрессирующее разрыхление металла, приводящее к образованию многочисленных микротрещин, затем начинается выкрашивание мельчайших частиц сплава. Из литературы известно, что при определенных условиях такое механическое разрушение может в тысячи раз превосходить скорость коррозии в той же среде. Таким образом, основной причиной разрушения металла является механическое разрушение за счет удара парогазовой среды. Вместе с тем латунь и углеродистая сталь (крышка) разрушаются и в результате электрохимической коррозии в кислой среде. Однако в распределительной камере АВО этот процесс вносит менее существенный вклад в общую скорость разрушения материала .

Латунь, как достаточно мягкий материал, разрушается с большей скоростью, чем сталь крышки. Выступающие части трубок растворяются быстрее, чем трубная решетка. В литературе имеются данные, подтверждающие наши выводы. После распределительной камеры поток парогазовой смеси вместе с отслоившимися продуктами коррозии, мельчайшими частичками металла входит в конденсаторные трубки, режим движения становится ламинарным, более упорядоченным. Продукты коррозии из потока под собственной тяжестью могут оседать на стенках трубок (особенно на нижней образующей). Осаждение продуктов коррозии на первых метрах конденсаторных трубок происходит более интенсивно, поэтому и толщина осадка в этих местах более значительна. Чем дальше от места входа парогазовой среды, тем меньше в потоке остается продуктов коррозии, тем меньше их осаждение, тем тоньше слой осадка, который легко удаляется с поверхности трубок .

Подтверждением высказанного нами предположения о преимущественном механическом разрушении металла из-за ударной коррозии в месте входа парогазовой смеси в АВО на НПЗ являются результаты, полученные при обследовании АВО на другом НПЗ, где трасса трубопроводов от атмосферной колонны до АВО значительно отличается от трассы на первом НПЗ. Если на первом НПЗ, как было сказано ранее, от коллектора до входа в АВО парогазовая смесь поступает по коротким отводам диаметром 325 мм, то на втором НПЗ от коллектора до АВО смесь движется по достаточно длинному трубопроводу сложной конфигурации диаметром 150 мм .

За счет такого технического решения конструкции системы подвода при входе в АВО практически отсутствует ударная коррозия и разрушение латуни, как в распределительной камере, так и внутри теплообменных трубок обусловлено, в основном, электрохимической коррозией в кислой среде, представляющей собой растворы сероводородной и соляной кислоты .

Кроме того при вскрытии аппаратов воздушного охлаждения на втором из обследованных НПЗ со стороны ввода парогазовой смесина поверхности трубной решетки и трубок белых отложений не обнаружено. Режимы работы АВО на обоих заводах, а также источники поступающей на завод нефти практически одинаковы. Различие состоит в веществе, используемом для нейтрализации парогазовой смеси. На втором НПЗ в качестве нейтрализатора применяют аммиачную воду в отличие от первого завода, где в качестве ингибитора и нейтрализатора применяли амидо- и имидоазолиновые соединения. Нельзя исключить, что компоненты ингибиторов и нейтрализаторов взаимодействуют с поглотителями серы, которые вводятся при добыче нефти на ряде промыслов, и участвуют в реакциях, приводящих в итоге к образованию белых отложений .

Выводы

1. Обнаруженные при обследовании аппаратов воздушного охлаждения после атмосферных колонн установки АВТ в большом количестве белые отложения представляют собой смесь серосодержащих сложных углеводородов. Отсутствие белых отложений в АВО на втором из обследованных НПЗ, где в качестве нейтрализатора применяют аммиачную воду, может свидетельствовать о том, что в реакциях термодеструкции продуктов взаимодействия сероводорода с поглотителями на основе альдегида могут принимать участие и компоненты органических нейтрализатора и ингибитора .

2. Разрушение отрезков теплообменных латунных трубок, выступающих над трубной решеткой, трубных решеток и крышек АВО в месте входа парогазовой смеси обусловлено несколькими причинами. Основной причиной является механическое разрушение металла за счет удара парогазовой среды. Вместе с тем латунь и углеродистая сталь (крышка) разрушаются и в результате электрохимической коррозии в кислой среде, однако в распределительной камере АВО этот процесс вносит менее существенный вклад в общую скорость разрушения материала. Отсутствие разрушения на втором НПЗ может быть обусловлено снижением ударного воздействия парогазовой среды за счет изменения трассы и диаметра трубопровода подвода парогазовой смеси в АВО .

3. Скорость разрушения конденсаторных латунных трубок по их длине обусловлена электрохимической коррозией в кислой среде, представляющей собой растворы сероводородной и соляной кислот. Наравне с общей коррозией протекает специфический вид разрушения – обесцинкование латуни .

Рекомендации

1. Для выявления причин разрушения в аппаратах воздушного охлаждения после атмосферных колонн при первичной переработке нефти необходимо применение комплекса методов обследования: визуальный осмотр, инфракрасная спектроскопия, метод рентгено-флуоресцентного анализа химического состава материала, ультразвуковая толщинометрия, металлографические исследования .

2. Для установления причин появления больших количеств белого порошка подключить к исследованию специалистов по органической химии .

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ

ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ В РУЧНОЙ КЛАДИ, БАГАЖЕ,

ПОЧТОВЫХ ОТПРАВЛЕНИЯХ, ПОД ОДЕЖДОЙ ЧЕЛОВЕКА

–  –  –

В современный период развитие транспорта и транспортной инфраструктуры выдвигает новые задачи к формированию комплексной системы транспортной безопасности. Возникает необходимость в производстве специализированного оборудования, обеспечивающего высокий уровень безопасности перевозок пассажиров и грузов .

Группой компаний «Логис-Геотех» были разработаны автоматизированные системы обнаружения взрывчатых веществ в ручной клади, багаже, почтовых отправлениях, под одеждой человека. В основе действия приборов лежит метод ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР). Используя данный принцип можно обнаружить взрывчатые вещества (ВВ) на основе гексогена, октогена, ТЭНа, аммиачной селитры .

Явление ядерного квадрупольного резонанса Явление ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) заключается в следующем. Ряд элементов таблицы Менделеева (вместе с изотопами около

50) имеют несферическое (четырехполюсное или квадрупольное) распределение положительного заряда в ядре. Такие элементы называются квадрупольными. При воздействии на квадрупольное ядро внешнего импульсного электромагнитного поля определенной частоты имеет место резонансное поглощение энергии. По окончании воздействия происходит излучение энергии на частоте резонанса .

Частота ЯКР конкретного квадрупольного элемента зависит от состава молекулы химического соединения, в которое он входит, причем один и тот же элемент, входящий в молекулы разных химических соединений, имеет различные частоты резонанса. Эти частоты уникальны, т.е. соответствуют только данному химическому соединению. Исследовано более 10 000 веществ и среди них нет ни одной пары, частоты ЯКР которых совпадали бы. Таким образом, частота ЯКР данного квадрупольного элемента является как бы «паспортом» только данного химического соединения .

В число квадрупольных входят изотопы следующих элементов: «азот– 14», «хлор–35», «хлор–37», «бор–10», «бор–11», «йод–127», «кислород– 17», «натрий–23», «медь–63», «медь–65» и многие другие .

Вещество может обладать не одной, а несколькими частотами ЯКР, количество которых и интенсивность сигнала зависит от количества ядер данного квадрупольного элемента в составе молекулы химического соединения, их химической эквивалентности, характера связи с атомами других элементов .

Принцип работы приборов на основе ЯКР Принцип работы приборов на основе ЯКР заключается в зондировании исследуемого объекта серией радиоимпульсов определенной частоты и приеме ответного сигнала в интервалах между импульсами. При получении ответного сигнала на данной частоте, превышающего установленный пороговый уровень, можно однозначно говорить о наличии в исследуемом объекте вещества, к которому относится данная частота ЯКР. Таким образом, метод ЯКР позволяет не только обнаруживать, но и идентифицировать вещество, причем на зондирование на данной частоте не откликаются другие вещества .

Обнаруживаемое вещество может быть распределено по всему зондируемому объему или быть в механической смеси с другими веществами – это не влияет на принимаемый сигнал. Примеси других веществ не оказывают радикального влияния на характеристики обнаружения .

Уровень принятого сигнала ЯКР прямо пропорционален числу резонирующих ядер, а следовательно, массе данного вещества в исследуемом объекте .

Для обнаружения конкретного вещества нужно в первую очередь знать его частоты ЯКР. Кроме того, для правильной организации зондирования и приема необходимо знать ряд характеристик (параметров релаксации), которые для каждого вещества свои .

В состав молекул большинства боевых и промышленных взрывчатых веществ (ВВ): гексогена (RDX); октогена (НМХ); ТЭНа (PETN); тринитротолуола (TNT); аммиачной селитры (AN),а также ряда наркотических веществ (НВ): кокаина; героина; морфина; метадона и многих других входят ядра квадрупольного элемента «азот–14» N14, используя ЯКР которого можно проводить обнаружение этих веществ .

Например, зная частоты ЯКР и характеристики релаксации N14 RDX, можно обнаружить все ВВ (в том числе пластиты и эластиты), в состав которых входит RDX .

Достоинства метода ЯКР Основным достоинством метода ЯКР является его способность идентификации обнаруженного вещества, так как частота ЯКР и параметры зондирования являются индивидуальными для каждого вещества и служат как бы его паспортом .

Механическая смесь искомого вещества с другими практически не снижает характеристик обнаружения .

Характеристики обнаружения не зависят от геометрической формы образца обнаруживаемого вещества и его распределения по зоне контроля .

Отсутствие необходимости непосредственного контакта датчика прибора с молекулами искомого вещества дает возможность обнаружения веществ, которые имеют очень низкую плотность паров или герметично упакованы и поэтому практически не могут быть обнаружены с помощью собак или детекторов паров .

Диапазон частот наиболее распространенных веществ, обнаружение которых требуется производить (0,4…4,0 МГц), и требуемый для работы уровень напряженности электромагнитного поля являются безвредными для человека и не приводят к выводу из строя объектов, чувствительных к воздействию электромагнитного поля .

Приборы на основе ЯКР просты в эксплуатации. Скорость контроля одного объекта достаточно высока (несколько секунд). При комплексном подходе к вопросу контроля объектов можно, используя достоинства метода ЯКР, компенсировать его недостатки с помощью другой специальной техники .

Применение приборов на основе ЯКР Приборы на основе ЯКР могут быть использованы для решения широкого спектра конкретных задач по обнаружению ряда веществ, запрещенных к проносу или к провозу .

Приборы на основе ЯКР могут применяться в комплексных системах контроля и обеспечения безопасности особо важных объектов, массовопосещаемых объектов, учреждений и офисов; на КПП для контроля вещей, ручной клади, багажа, почтовых отправлений и т. п. на предмет обнаружения несанкционированного проноса или провоза запрещенных объектов .

Приборы на основе ЯКР В настоящее время фирмой «Логис» разработан ряд приборов на основе ЯКР, которые предназначены для обнаружения в контролируемых объектах ВВ на основе RDX, PETN, НМХ, AN .

Обнаружители конвейерного типа

Предназначены для контроля вещей и предметов ручной клади:

могут работать в комплексе с рентгенотелевизионными установками;

минимальная обнаруживаемая масса RDX от 250 г;

оснащены опцией обнаружения работающей электроники;

отличаются размерами сечения рабочего окна и объемом рабочей камеры:

а) ЯКР-КТ: сечение рабочего окна 600400 мм;

б) ЯКР-ММ: сечение рабочего окна 460250 мм;

в) ЯКР-ЯБ: сечение рабочего окна 700500 мм;

г) ЯКР-ЯДМ: сечение рабочего окна 700600 мм .

На рисунке 1 в качестве примера показан внешний вид обнаружителя ЯКР-ЯБ .

На риснке 2 показан комплекс для контроля предметов ручной клади и подобных объектов в составе:

обнаружитель ЯКР-ММ;

рентгенотелевизионная установка;

нейтронная установка для обнаружения ВВ .

–  –  –

Обнаружитель стационарного типа ЯКР-РК

Обнаружитель стационарного типа ЯКР-РК предназначен для контроля вещей и предметов ручной клади:

объем рабочей камеры 60 л;

минимальная обнаруживаемая масса RDX от 100 г;

оснащен опцией обнаружения работающей электроники .

Внешний вид ЯКР-РК показан на рис. 3 .

Обнаружитель кабинного типа ЯКР-РК Обнаружитель кабинного типа ЯКР-РК предназначен для контроля человека. Внешний вид показан на рис. 4 .

Выводы Приборы на основе ЯКР могут применяться в комплексных системах контроля и для обеспечения безопасности особо важных объектов, массово-посещаемых объектов, учреждений и офисов; на КПП для контроля вещей, ручной клади, багажа, почтовых отправлений и т. п. на предмет обнаружения несанкционированного проноса или провоза запрещенных объектов, наиболее распространенных взрывчатых веществ .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гречишкин В. С. Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах. М., 1973 .

2. Семин Г. К., Бабушкина Т. А., Якобсон Г. Г. Применение ядерного квадрупольного резонанса в химии. Л.: «Химия», 1972 .

3. Семейкин Н.П., Никифоров А.А. Исследование возможности создания прибора дистанционного обнаружения наркотических веществ в пассажирском багаже и почтовых вложениях: отчет по первому этапу НИР «Рубеж». Жуковский:

ООО «ЛогиС», 1997 .

4. Stanley M., Hirschfeld T., Marino R. Fourier Transform Nuclear Quadrupole Resonance Spectroscopy // Fourier, Hadamard and Hilbert Transform in Chemistry / edited by G. Marshall. New-York and London. Plenum Press. 1982 .

–  –  –

Аннотация. В настоящее время одной из актуальных задач повышения качества производства изделий атомной и ракетно-космической отраслей является техническое перевооружение, в частности в области контроля герметичности. Применяемые технологии и технологическое оборудование предприятий устарело и нуждается в замене. Данный фактор накладывает повышение требований к течеискательной аппаратуре, ее чувствительности и возможности автоматизации процессов контроля. Прибор для контроля герметичности основанный на использовании ПАВсенсоров позволяет создавать встраиваемые модульные системы, снижая время и затраты на проведения подготовительных операций для контроля герметичности Отличительными особенностями разработанного прибора являются его малые массогабаритные характеристики и высокая чувствительность .

В настоящее время одной из актуальных задач повышения качества производства изделий ракетно-космической отрасли является техническое перевооружение предприятий, в частности в области контроля герметичности. Учитывая, что в период с 1990 по 2010 гг. техническое перевооружение практически не проводилось применяемые технологии и технологическое оборудование предприятий устарело и нуждается в замене. Для эффективного технического перевооружения необходимо проведение анализа имеющегося технологического потенциала, что позволит разработать предложения по модернизации и обновлению парка технологического оборудования предприятий РКП .

Развитие космической техники должно выйти на новый уровень, представленный крупногабаритными несущими конструкциями, формируемыми и разворачиваемыми в космосе. Создание конструкций должно обеспечиваться высоким качеством изготовления, в том числе обеспечением герметичности изделий и сборочных единиц РКТ .

Данный фактор накладывает повышение требований к течеискательной аппаратуре, ее чувствительности и возможности автоматизации процессов контроля .

Наиболее актуальной и сложной проблемой контроля герметичности изделий РКТ является строгое соблюдение методик контроля, обеспечение объективности и достоверности выявления сквозных дефектов при максимальной автоматизации процессов контроля .

Наиболее часто применяемое в ракетно-космической отрасли оборудование основано на масс-спектрометрическом принципе регистрации потоков газов от дефектов, однако такой подход не позволяет создавать малогабаритные автоматизированные установки .

В ходе проведения научных изысканий на базе НГТУ им. Алексеева, а в последствии ООО «ЭИСлаб» был разработан принципиально новый принцип регистрации утечек, основанный на изменении частоты колебаний ПАВ-сенсора .

В используемых ПАВ-сенсорах наибольшее распространение имеет один из типов поверхностно-акустической волны, а именно волна Рэлея, имеющая эллиптический тензор поляризации, в котором, тем не менее, превалирует вертикальная составляющая поляризации амплитуды Прибор для контроля герметичности основанный на использовании ПАВ-сенсоров позволяет создавать встраиваемые модульные системы, снижая время и затраты на проведения подготовительных операций для контроля герметичности Отличительными особенностями разработанного прибора являются его малые массогабаритные характеристики и высокая чувствительность .

Общий вид опытного образца прибора для контроля герметичности представлен на рис. 1 .

Представленный опытный образец имеет следующие характеристики:

чувствительность: 10–7…10–8 м3 Па/с по гелию, 10–11 м3 Па/с по фреону-R134А;

датчик реагирует на газы с отличной от воздуха плотностью;

энергопотребление: ~25 мВт без учета цифровой схемы;

размеры и вес: зависят от исполнения в настоящий момент чувствительный элемент датчика имеет размеры приблизительно 120,5 см при весе в несколько грамм .

Малые габариты и использование цифровых сигналов позволяют разрабатывать как миниатюрные переносные течеискатели, так и автоматизированные системы для контроля крупногабаритных изделий, например баков ракетоносителей .

Рис. 1. Общий вид прибора для контроля герметичности На опыте полученных результатов эксплуатации представлены возможности применения приборов на основе ПАВ-сенсоров в качестве элементов систем контроля герметичности .

–  –  –

Введение В основе оценки качества сварных соединений по результатам ультразвукового контроля (УЗК) лежит уровень акустической энергии возвращаемой к приемнику в процессе зондирования. Эталонные отражатели, использующиеся при настройке чувствительности контроля, являются лишь очень грубым приближением к реальным дефектам, так как аналогичную акустическую энергию могут отражать дефекты очень разных типов и размеров. Данный фактор, наложенный на серьезную погрешность измерения амплитуд эхо-сигналов, делает связь между результатами традиционного УЗК и решением о конструкционной прочности сварного соединения условной. Эта условная связь в период создания норм оценки качества была единственно возможной для выработки каких-либо твердых критериев. И эти критерии используют две следующие хорошо известные физические величины: эквивалентная площадь (мм2), привязывающая амплитуду эхо-сигнала к площади зеркально ориентированного плоскодонного отверстия, и условные протяженность и высота (мм) определяемые по размеру проекции пятна поля отражателя на поверхность объекта контроля .

Дополнительными критериями являются количество несплошностей, суммарные размеры нескольких несплошностей на определенной длине шва и т.п .

Недостатки такого подхода особенно ярко проявляются при проведении контроля в процессе эксплуатации объектов. В этом случае вопрос стоит не столько об обнаружении любых отражателей, как это происходит при изготовлении новых конструкций, сколько о принятии очень ответственного решения о возможности дальнейшей эксплуатации при наличии отражателей с весьма условными параметрами. И именно под давлением проблем, возникающих при эксплуатационном контроле, были созданы и аттестованы новые технологии УЗК с автоматизацией процесса регистрации данных и восстановлением трехмерных изображений дефектов. Эти технологии позволили определять пространственные параметры дефектов используя широкий динамический диапазон эхо-сигналов от них, включающий в том числе и уровни дифракционных сигналов. Использование когерентной обработки сигналов, зафиксированных на точной пространственной сетке обеспеченной сканирующим устройством, позволяет создавать точные трехмерные образы отражателей .

Одной из первых методик такого рода была методика автоматизированного УЗК (АУЗК) кольцевых сварных соединений трубопроводов Ду300 .

Методика АУЗК кольцевых сварных соединений аустенитных трубопроводов Ду300 Методика контроля кольцевых сварных соединений аустенитных трубопроводов номинальным внешним диаметром 325 мм (Ду300), толщиной от 10,5 до 19 мм. Основной целью контроля, проводимого по данной методике, является выявление и определение размеров несплошностей сварных соединений, которые могут возникать при эксплуатации, монтаже и ремонте (поры, раковины, расслоения, непровары, трещины, в том числе коррозионные, образованные по механизму межкристаллитного растрескивания под напряжением и другие несплошности). Выявляемые несплошности могут располагаться как в наплавленном металле сварного шва, включая его корень, так и в зоне сплавления и в околошовной зоне сварного соединения .

При выборе преобразователей для методики помимо учета соображений, связанных с геометрией объекта (толщина шва, форма разделки кромок и проточки внутренней поверхности, наличие и размеры валика усиления), большое внимание было уделено параметрам чувствительности, разрешающей способности и отношению сигнал/шум, обеспечиваемыми ПЭП с различными частотами, диаграммами направленности и использующими различные типы волн .

На рисунке 1 приведены изображения трещины, полученные по результатам автоматизированного УЗК, модель сканирующего устройства и результаты разрушающего метода проверки трещины .

В измерительном режиме контроля проводится регистрация эхосигналов на пространственной апертуре с шагом, не превышающим половины длины самой короткой принимаемой волны. Затем происходит совместная обработка всех эхо-сигналов с учетом их временных задержек (фазы) и истинной формы импульсов. При обработке используется метод вычислительной многочастотной акустической голографии. Полученные в результате восстановления изображения имеют разрешающую способность порядка длины волны, что обеспечивает требуемую точность измерений, а также повышает отношение полезный сигнал/уровень структурных помех .

Определение размеров дефектов при контроле аустенитных сварных соединений трубопроводов Ду300 проводится в результате анализа данных измерительного режима контроля проводимого по специальной методике .

В результате аттестационных испытаний методики установлены значения погрешности измерений размеров межкристаллитных трещин, возникающих под напряжением: для 95 % случаев погрешность измерения высоты трещин находится в интервале от –1,5 мм до +1,5 мм. Максимальная абсолютная погрешность измерения длины несплошностей, определенная по данным металлографических исследований, составила 6 мм .

Для этих же объектов контроля была разработана методика с аналогичными параметрами обнаружения и определения параметров дефектов, использующая фазированные антенные решетки. Основное преимущество этой методики в использовании более компактного оборудования (из-за Рис. 1. Изображение трещины, модель сканера и результаты разрушающих исследований для сварных соединений аустенитных трубопроводов Ду300 Рис. 2. Изображение трещины, полученное в сварном соединении Ду300 с использованием фазированных антенных решеток (слева) и системой АВГУР (справа) снижения требований к точности сканирующих устройств). Эта методика также прошла полный цикл аттестационных испытаний и в настоящее время является основной методикой контроля для этих сварных соединений на АЭС РФ. На рисунке 2 приведено изображение одной и той же межкристаллитной трещины, полученное с использованием фазированных антенных решеток и системы АВГУР .

Измерительные методики для аустенитных и разнородных сварных соединений большой толщины Наиболее распространенным способом УЗК аустенитных сварных соединений в настоящее время является способ с применением продольных волн, при реализации которого используются наклонные раздельносовмещенные ПЭП с фокусировкой луча на определенную зону по толщине. В методиках контроля аустенитных сварных соединений значительной толщины (более 30 мм) системами автоматизированного УЗК серии АВГУР использован комплекс мер для повышения выявляемости дефектов на фоне высоких структурных шумов.

Помимо выбора оптимальных схем и частотного диапазона прозвучивания, учитывающих конструктивные особенности конкретного сварного соединения используются [1, 2]:

одновременно два типа волн – продольные и поперечные;

пространственная фильтрация данных поискового режима контроля;

когерентная обработка данных измерительного режима контроля;

объединение изображений или синхронный режим их анализа;

восстановление изображений с учетом преобразования типов волн (трансформации) волн на дефектах .

Рис. 3. Три проекции изображения плоскостного дефекта (I6) в аустенитном сварном соединении На рисунке 3 приведены три проекции изображения искусственного плоскостного дефекта заложенного в аустенитном сварном соединении .

Предложенный подход использован для создания методик АУЗК ответственных толстостенных аустенитных и композитных сварных соединениях АЭС с реакторными установками ВВЭР-440, ВВЭР-1000, ВВЭР-1200 .

Измерительные методики для перлитных сварных соединений большой толщины Концепция измерительного контроля используется для контроля кольцевых и продольных ответственных сварных соединений трубопроводов диаметрами и толщиной 840 и (28…54) мм (Ду800), 960 и (55…75) мм (Ду850), 1335 и 72 мм (Ду1200), использующихся на атомных станциях с реакторными установками РБМК-1000 и ВВЭР-1000. Для всех типов сварных соединений поиск несплошностей, ориентированных вдоль оси шва, выполняется по совмещенной схеме в эхо-режиме. Используются преобразователи с углами ввода 40°, 50°, 55° и 65°, работающие на частоте 2,5 МГц (применяются двух- и трехэлементные совмещенные преобразователи) .

При этом размер пьезоэлемента выбирается соответствующим требованиям разрешающей способности в измерительном режиме и минимально выявляемого дефекта в поисковом режиме. Лучевая и фронтальная разрешающая способность обычно составляют величину равную 2…3 мм, а самые жесткие требования к отражающей способности минимально выявляемого дефекта составляют эквивалентную площадь плоскодонного отражателя равную 3,5 мм2 .

При аттестационных испытаниях в измерительном режиме на большой выборке реалистичных дефектов установлены значения максимальной погрешности измерения протяженности дефекта – 11 мм и максимальной погрешности измерения высоты дефекта – 2 мм. Параметры коррозионных язв и неровностей корня шва определяемые по результатам измерительного режима УЗК с такими же погрешностями соответствуют данными визуального контроля. На рисунке 4 приведены D- и B-изображения высоких коррозионных трещин, полученных по данным одного из каналов регистрации системы АВГУР. На основании полученных изображений составлены заключения контроля, содержащие данные о размерах, местоположении и ориентации дефекта. Результаты последующего вскрытия подтвердили точность определения параметров дефекта .

Для всех перечисленных объектов контроля разработаны методики с применением фазированных антенных решеток на базе таких дефектоскопов как АВГУР-АРТ, Omnisan, Harfang и аналогичных. Контроль по методике с использование антенных решеток проводится эхо-импульсным методом контроля, с контактным способом ввода ультразвука с поверхности сварного соединения с использованием автоматизированных сканирующих устройств. При контроле применяются антенные решетки, формирующие поперечную волну и обеспечивающие при подключении к дефектоскопу диапазон углов качания луча от 15 до 85°. При технической возможности дефектоскопа контроль проводится с использованием технологии цифроРис. 4. D-изображение (слева) и B-изображение (справа) участка сварного соединения с двумя коррозионными трещинами вой фокусировки антенны [3], обеспечивающей наилучшие параметры изображения.

Основные преимущества методики контроля с применением антенных решеток заключаются в следующем:

применение множества угла ввода повышает достоверность контроля при выявлении плоскостных разветвленных отражателей (трещин);

снижение влияния неровной поверхности приводит к увеличению отношения сигнал/шум для несплошностей, расположенных в области корня сварного соединения;

погрешность определения размеров дефектов находится на уровне, достигаемом с применением системы АВГУР;

в изображениях несплошностей, полученных с применением фазированных решеток уменьшается амплитуда блика, соответствующего получению трансформированных эхосигналов от несплошностей, не выходящих на поверхность, по схеме с отражением от донной поверхности, в результате облегчается задача идентификации типа несплошности;

уменьшение веса оборудования за счет отказа от автоматизированного продольно-поперечного сканирования (сканирующие устройства имеют лишь один двигатель) и увеличение скорости контроля .

Информационные критерии оценки качества сварных соединений по результатам автоматизированного УЗК Использование возможностей новых методик позволило создать несколько нормативных документов, допускающих в эксплуатацию сварные соединения с несплошностями установленных размеров, определенных в результате прочностных расчетов.

Так новыми федеральными нормами и правилами контроля металла при эксплуатации АЭС (НП-084–15, [4]) установлены нормы оценки качества допустимых размеров протяженных несплошностей по результатам проведения эксплуатационного УЗК для:

а) сварных соединений аустенитных трубопроводов Ду300 и трубопроводов Ду800 реакторной установки РБМК-1000;

б) разнородных сварных соединений патрубков Ду1100 парогенераторов реакторной установки ВВЭР-440;

в) узла приварки коллекторов теплоносителя к патрубкам Ду1200 парогенераторов реакторной установки ВВЭР-1000 .

Данные нормы используют лишь размеры областей, в которые вписываются обнаруженные дефекты определенного, обычно наиболее опасного типа. Размеры этих областей и отождествляют с размерами дефектов. Такой подход оправдан для перечисленных объектов, так как наиболее вероятный критический сценарий развития разрушения объекта контроля изучен очень хорошо и ситуация безусловно прогнозируема. Для применения этих норм сознательно ограничиваются лишь информацией о размерах опасных дефектов определенного типа. А для оценки других несплошностей применяются или традиционные критерии или консервативный подход рассматривающий все фиксируемые несплошности как самые опасные .

При этом современные методы УЗК предоставляют целый ряд дополнительных характеристик неоднородностей, которые могут быть использованы для более точной и даже индивидуальной оценки оставшегося ресурса проконтролированного сварного соединения. И эта информация пока не используется при принятии решений. Рассмотрим несколько таких параметров, которые в настоящее время надежно фиксируются при проведении контроля, но остаются невостребованными .

Одним из таких параметров является множество отражателей превышающих уровень структурного шума металла, но не фиксируемых по тем или иным причинам (малый размер, ограничения уровня фиксации). Трудность точной интерпретации типов этих несплошностей, которая пока остается при УЗК, не должна быть поводом для полного отказа от принятия во внимание факта их наличия. В качестве иллюстрации на рис. 5 приведено изображение сечения сварного соединения ротора, которое демонстрирует такого рода отражатели с амплитудой ниже уровня фиксации .

Еще одним малоиспользуемым набором критериев являются: полная группа размеров дефекта (не только длина и высота), профиль дефекта (изменение его высоты по разным направлениям) и ориентация дефекта в заданной системе координат. На рисунке 6 приведены характерные примеры для диагонально и продольно ориентированных дефектов .

Недавно была разработана новая технология измерения профиля донной поверхности сварного соединения под валиком усиления, которая позволяет фиксировать отклонения толщины сварного соединения с точностью от ±0,2 до ±0,8 мм [5, 6]. Индивидуальный профиль – еще один параметр сварного соединения, который необходимо учитывать при прогнозировании индивидуальных отклонений жизненного цикла объекта контроля .

Рис. 5. Три проекции изображения участка сварного соединения ротора протяженностью 1250 мм. Самое большое сечение – суммарная D-проекция изображения

–  –  –

Дополнительным критерием могут также служить зафиксированные изменения параметров несплошностей или сварного соединения, произошедшие за межконтрольный период эксплуатации .

Таким образом, опираясь на данные современного УЗК, можно сформировать информационный массив данных контроля для программ расчета остаточной прочности. Тщательное обследование на начальной стадии эксплуатации и использование такого массива данных позволит определить индивидуальный срок очередного обследования (создавая индивидуальные программы контроля) и увеличить периодичность контроля, а также отказаться от случайного выбора объектов контроля при формировании программ периодического освидетельствования .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гребенников В. В., Вопилкин А. Х., Гребенников Д. В., Бадалян В. Г., Тихонов Д. С. УЗК аустенитных сварных соединений. I. Применение многопараметровых методов для повышения эффективности // В мире неразрушающего контроля. 2003. № 1(19). С. 10 – 12 .

2. Гребенников В. В., Вопилкин А. Х., Гребенников Д. В., Бадалян В. Г., Тихонов Д. С. УЗК аустенитных сварных соединений. II. Новые возможности при применении автоматизированных систем // В мире неразрушающего контроля .

2003. № 1(19). C. 13 – 15 .

2. Бадалян В. Г., Базулин Е. Г., Вопилкин А. Х., Кононов Д. А., Самарин П. Ф., Тихонов Д. С. Ультразвуковая дефектометрия металлов с применением голографических методов. М.: Машиностроение, 2008. 368 с .

3. Федеральные нормы и правила НП-084-15 в области использования атомной энергии «Правила контроля основного металла, сварных соединений и наплавленных поверхностей при эксплуатации оборудования, трубопроводов и других элементов атомных станций»: официальная публикация Минюста РФ на сайте http://pravo.gov.ru/

4. АО «Концерн Росэнергоатом». Сплошная ультразвуковая толщинометрия оборудования и трубопроводов энергоблоков атомных электростанций. Ультразвуковая толщинометрия металла сварных соединений с применением фазированных решеток. Методика МТ 1.2.1.15.001.1087-2015, 2015 .

5. Базулин А. Е., Пронин В. В., Тихонов Д. С., Шкатов П. Н. Построение профиля внутренней поверхности трубопроводов ультразвуковым методом с применением технологии цифровой фокусировки антенны // Приборы. 2015. № 11(185) .

С. 16 – 25 .

ДОСМОТРОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ГРУЗОВ

Усачев Е. Ю., Лебедев М. Б., Передерий А. Н., Щетинкин С. А., Гмарь А. Д., Осадчий С. А .

В настоящее время в России и за рубежом ведется активная работа по организации досмотровых мероприятий грузового автотранспорта в целях обеспечения безопасности населения и обнаружения опасных и запрещенных к перевозке веществ и предметов. Во всех случаях досмотровые мероприятия проводятся с использованием специальной досмотровой аппаратуры .

Досмотровые мероприятия по обеспечению контроля грузового автотранспорта проводятся с целью своевременного обнаружения опасных и запрещенных к провозу веществ и предметов. К опасным и запрещенным к провозу предметам и веществам относятся оружие, взрывчатые вещества (ВВ) и взрывные устройства, наркотические вещества (НВ), пожароопасные и отравляющие вещества .

Уровень решения досмотровых задач в целях обеспечения безопасности населения на транспорте и выявления запрещенных к провозу предметов и веществ определяется целым рядом критериев, основные из которых:

вероятность обнаружения опасных или запрещенных веществ и предметов;

вероятность (частота) срабатываний на досматриваемые объекты, которые не содержат опасных или запрещенных веществ и предметов;

минимальные масса и габариты опасных или запрещенных веществ и предметов, которые могут быть надежно выявлены при проведении досмотра (чувствительность);

производительность досмотра (число досматриваемых в единицу времени объектов) .

Организация досмотровых мероприятий и досмотровая техника по своим техническим характеристикам должны обеспечивать максимальный уровень выполнения задачи по выявлению опасных и запрещенных предметов и веществ .

Современный подход при организации досмотровых мероприятий предполагает:

многоуровневый процесс проведения досмотра и принятия решения об опасности досматриваемого объекта;

комплексное использование досмотровой техники, использующей различные физические принципы, что позволяет принимать решение о наличии опасных и запрещенных веществ и предметов по нескольким характерным отличительным признакам .

Именно такой подход был положен в основу проектирования и разработки представленных в докладе комплексов для проведения досмотра крупногабаритного автотранспорта и грузов .

В основе этой аппаратуры лежит просвечивание досматриваемого объекта высокоэнергетическим рентгеновским излучением и получение теневого рентгеновского цифрового изображения. Применение современных цифровых методов обработки получаемых изображений позволяет с высокой эффективностью решать задачи выявления и распознавания предметов и веществ. Использование в комплексах с высокоэнергетическим рентгеновским просвечиванием аппаратуры на основе других физических принципов позволяет повысить надежность результатов обследования .

В докладе представлены:

досмотровые комплексы с радиометрической системой с подвижным порталом;

досмотровые комплексы с радиометрической системой с неподвижным порталом;

мобильные досмотровые комплексы .

Досмотровый радиометрический комплекс (ДРК) «Шток-ТрГРММ»

разработан с радиометрической системой с подвижным порталом .

ДРК «Шток-ТрГРММ» состоит из ряда досмотровых технических средств функционально связанных в две системы:

досмотровую радиометрическую систему (ДРС) для контроля крупногабаритных автотранспортных средств, грузов и автобусов (рис. 1);

систему контроля пассажиров и их багажа (СКП) .

По конструктивным особенностям, режиму эксплуатации и степени радиационной опасности ДРС относится в соответствии с СанПиН 2.6.1.2369–08 к инспекционно-досмотровому ускорительному комплексу второго типа с неподвижным объектом контроля и движущимся источником ионизирующего излучения .

Система контроля пассажиров представляет собой комплект досмотровой аппаратуры для досмотра людей, ручной клади и багажа .

Технические характеристики ДРС комплекса «Шток-ТрГРММ» представлены в табл. 1 .

ДРС имеет до трех ракурсов просвечивания, что позволяет расширить возможности оператора по обнаружению и идентификации предметов на получаемых рентгеновских изображениях досматриваемых объектов. В ней также реализована функция дуальных энергий, позволяющая разделять вещества по эффективному атомному номеру – Zэф и выводить их на рентгеновское изображение разным цветом .

Рис. 1. Общий вид ДРС комплекса «Шток-ТрГрММ

1. Основные характеристики ДРС комплекса «Шток-ТрГРММ»

–  –  –

Обнаружение стальной проволочки на воздухе 1,0 мм Обнаружение стальной проволочки за 100 мм стали 3,0 мм Обнаружение стальной проволочки за 200 мм стали 6,0 мм

–  –  –

Примеры получаемых на аппаратуре «Шток-ТрГРММ» теневых рентгеновских изображений досматриваемого автотранспорта приведены на рис. 2. Изображение объекта, получаемое в режиме дуальных энергий, представлено на рис. 3 .

Рис. 2. Изображение, полученное на ДРС комплекса «Шток-ТрГРММ»

–  –  –

Досмотровый комплекс для обследования крупногабаритных грузов и автотранспортных средств (ДКТС) «Шток-ТрРН» создан на основе радиометрического метода и метода зондирования нейтронами. В нем две функционально связанные системы – радиометрическая с неподвижным порталом и зондирования быстрыми нейтронами – объединены в единый аппаратно-программный комплекс для выполнения задачи контроля автотранспортных средств и крупногабаритных грузов .

Сканирование досматриваемых объектов происходит путем перемещения их с помощью автобуксировщика через неподвижный портал с радиометрической досмотровой аппаратурой. Просвечивание обекта осуществляется в двух ракурсах. Внешний вид аппаратуры представлен на рис. 4 .

Затем по результатам радиометрического контроля, при наличие мест подозрительных на присутствие ВВ или других запрещенных к провозу веществ, производится дополнительное обследование объекта путем обследования подозрительных мест устройством зондирования быстрыми нейтронами (рис. 5). Информация о месте расположения подозрительных предметов поступает в аппаратуру зондирования нейтронами от радиометрической аппаратуры .



Pages:     | 1 || 3 |



Похожие работы:

«Секция 1 ЭНЕРГЕТИКА: ЭКОЛОГИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ (конденсаторных батарей). По результатам расчетов нагрузок сетевых предприятий общая требуемая мощность конденсаторных батарей составляет следующие значения:– По Центральным электрическим сетям – 4,5 МВАр – летом и 4,1 МВАр – зимой;– По Байкальским электрическим сетя...»

«Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования ДВОРЕЦ ДЕТСКОГО (ЮНОШЕСКОГО) ТВОРЧЕСТВА ВСЕВОЛОЖСКОГО РАЙОНА _ ПРОЕКТ "ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТРОПА "КОВАЛЕВСКИЙ ЛЕС" Авторы: ГОЛУБЕВА Екатерина Борисовна, к.б.н., ГРИГОРЬЕВА Оксана Витальевна, ПАХОМОВ Сергей Павлович Всеволожск, 2017 Печатается по...»

«Эверсманния. Энтомологические исследования Eversmannia в России и соседних регионах. Вып. 27–28. 12.XII.2011: 47–51 No. 27–28. 2011 Н.П . Кривошеина г. Москва, Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН Описание личинок и кук...»

«1 ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ по предмету "ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ" для поступающих на основную образовательную программу магистратуры "Комплексное изучение окружающей среды полярных регионов" (российско-германская магистерская программа "CORELIS Cold Region Environmental Landscapes Integrated...»

«вестник Югорского государственного университета 2009 г. Выпуск 3 (14). С. 3–12 УДК 551.345:528.88 иЗуЧЕниЕ ВЗаиМосВяЗи иЗМЕнЕниЙ кЛиМатиЧЕскиХ и тЕРМокаРстоВЫХ ПРоцЕссоВ В ЗонаХ сПЛоШноЙ и ПРЕРЫВистоЙ МЕРЗЛотЫ ЗаПаДноЙ сиБиРи Н. А. Брыксина, В. Ю. Полищук, Ю. М. Полищук Введение Потепление климата, ставше...»

«7-ЫЕ РОССИЙСКО-ГЕРМАНСКИЕ ДНИ ЭКОЛОГИИ В КАЛИНИНГРАДЕ, 13 14 ОКТЯБРЯ 2010 Г. ДОКУМЕНТАЦИЯ по заказу Федерального министерства окружающей среды, охраны природы и безопасности реакторов, реферат KI II 5 в сотрудничестве с Правительством Калининградской области, Министерством жилищно-коммунального хозяйства и строительства БTE Менеджме...»

«МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ПРАКТИКУМ ПО ДЕНДРОЛОГИИ для студентов техникумов по специальности 2604...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт наук о З...»

«Веселова Анна Юрьевна РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИРОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Специальность 05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых...»

«ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан факультета Филиал г. Златоуст Сервис, экономика и право _Л. Н. Лисиенкова 07.06.2017 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА практики к ОП ВО от 03.11.2017 №007-03-1365 Практика Преддипломная практика для направления 40.03.01 Юриспруденция У...»

«УДК 622 Соколов И.В., Церенова К.В.КОМПЛЕКС ХАРАКТЕРИСТИК ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Российский университет дружбы народов Данный доклад о воздействии горного производства на окружающую среду. В статье описывается комплекс характеристик и критерии оценки эколо...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 10.04.2017 Рег. номер: 2653-1 (02.11.2016) Дисциплина: Геокриология Учебный план: 05.03.06 Экология и природопользование/4 года ОФО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Чистякова Нелли Федоровна Автор: Чистякова Не...»

«IBO 2010 KOREA PRACTICAL TEST 2 PHYSIOLOGY AND ANATOMY _ Country Code: _ Student Code: _ 21 МЕЖДУНАРОДНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЛИМПИАДА 11 – 18 июля 2010 года Чангвон, КОРЕЯ ПРАКТИЧЕСКИЙ ТЕСТ 2 ФИЗИОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ Общее количество баллов: 49 Продолжительность: 90 минут IBO 2010 KOREA PRACTICAL TEST 2 PHYSIOLOGY AND ANATOMY...»

«Слово о Владимире Ивановиче Тобиасе (к 75-летнему юбилею) Владимир Иванович Тобиас родился 6 июля 1929 г. в г. Кинешма Ивановской области. Детство и юность В.И. прошли в г. Ульяновске, где в 1947 г. он и окончил среднюю школу. В 1948 г...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ Е.С. Сергачева ПИЩЕВЫЕ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ДОБАВК...»

«Tethys Entomological Research VIII April 7, 2003 Ключ для определения надродовых таксонов Oxytelinae (Coleoptera, Staphylinidae) Казахстана, России и сопредельных стран В.А. Кащеев Институт зоологии, Академгородок, Алматы, 480060, Казахстан Этот ключ основан...»

«619 Х98 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОСНОВЫ ВЕТЕРИНАРИИ для высших учебных заведений 6-19 Х 9Й МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Д.М. ХУСАИНОВ ОСНОВЫ ВЕТЕРИНАРИИ Допущено МОН РК ВУЗ в качестве учебника 5с Д ТМ НД А ГЫ ГЫ...»

«КОМПЛЕКС ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 1. Пояснительная записка Направленность программы "Экомаршруты в зоомир": естественнонаучная в области биологии, экологии и сельского хозяйства. Актуальность программы. В настоящее время в экологическом образовании сложилась ситуация...»

«ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. Птицы-дуплогнездники представляют собой характерный элемент практически всех лесных экосистем. Экологические особенности дуплогнездников позволяют им быть универсальными индикаторами, позволяющими оценить состояние и степень нарушенности лесного массива. Способность занима...»

«УДК 378.4 ББК 74.48 П78 Редакционная коллегия: А. Д. Король, доктор педагогических наук, доцент (главный редактор); С. В. Агиевец, кандидат юридических наук, доцент; В. Г. Барсуков, доктор технических наук, доцент; Г. А. Гачко, кандидат физико-математических наук, доцент; Ю. Э. Белых, кандидат физико-математических наук, доцент;...»







 
2018 www.new.pdfm.ru - «Бесплатная электронная библиотека - собрание документов»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.