Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Выбор метода обследования протяженных труднодоступных сварных конструкций 12
1.1. Характеристика и условия работы технологических трубопроводов 12
1.2. Дефекты сварных соединений и основного металла и их влияние на работоспособность технологических трубопроводов 14
1.3. Выбор метода неразрушающего контроля 21
1.3.1. Требования к методу 22
1.3.2. Сравнение существующих методов неразрушающего контроля 22
1.3.3. Достоинства и недостатки акустико-эмиссионного метода неразрушающего контроля 26
ГЛАВА 2. Разработка способа определения местоположения источников акустической эмиссии 38
2.1. Основные компоненты методики акустико-эмиссионного диагностирования 38
2.2. Анализ существующих способов определения расстояния до развивающихся дефектов 41
2.3. Дальномерный способ определения расстояния до развивающихся дефектов ...45
2.4. Оценка влияния параметров сигналов акустической эмиссии на точность определения расстояния до развивающихся дефектов 53
2.4.1. Анализ погрешностей и поправочных коэффициентов при аппроксимации формы импульса дельта-функцией 58
2.4.2. Анализ погрешностей и поправочных коэффициентов при аппроксимации формы импульса дугой окружности со смещенным центром 67
2.5. Влияние погрешности оценки расстояния до развивающегося дефекта на точность определения амплитуды импульса акустической эмиссии 78
ГЛАВА 3. Экспериментальная апробация способа оценки до развивающихся дефектов 86
3.1. Параметры и условия проведения экспериментов 86
3.2. Результаты экспериментов в лабораторных условиях 87
3.3. Результаты экспериментов в заводских условиях 99
3.4. Выводы по результатам экспериментальной апробации 114
ГЛАВА 4. Оценка работоспособности протяженных сварных конструкций 116
4.1. Алгоритм вероятностной оценки ошибки определения класса опасности развивающихся дефектов 116
4.2. Методика акустико-эмиссионного диагностирования подземных технологических трубопроводов 130
Выводы 137
Литература 139
- Дефекты сварных соединений и основного металла и их влияние на работоспособность технологических трубопроводов
- Анализ существующих способов определения расстояния до развивающихся дефектов
- Анализ погрешностей и поправочных коэффициентов при аппроксимации формы импульса дугой окружности со смещенным центром
- Методика акустико-эмиссионного диагностирования подземных технологических трубопроводов
Введение к работе
В настоящее время около 60-70% оборудования промышленных предприятий, к которому также относятся и технологические трубопроводы, уже выработало установленный срок службы [3, 53], что неизбежно приводит к росту числа отказов.
Таким образом, одним из приоритетных направлений повышения безопасности оборудования является разработка и применение современных методов и средств неразрутающего контроля, позволяющих как выявить дефекты, так и оценить работоспособность эксплуатируемого оборудования с учетом параметров выявленных дефектов [43].
Совместное использование традиционных методов и средств нераз-рушающего контроля, таких как радиографический, ультразвуковой, магнитный, визуальный, позволяет выявлять практически все возможные типы дефектов при условии свободного доступа к поверхности трубопровода. Однако своевременное выявление и оценка степени опасности дефектов в трубопроводах подземной прокладки часто оказывается невозможной, из-за резкого сокращения номенклатуры применяемых методов неразру тающего контроля.
Развитие дефектов до момента отказа сварной конструкции является достаточно длительным процессом, для регистрации которого возможно применение акустико-эмисс ионного (АЭ) метода неразрушающего контроля, позволяющего по своей физической природе выявить и оценить степень опасности развивающихся дефектов, которые могут находиться на значительном удалении от места доступа к поверхности конструкций, а также определить тип и условные размеры дефектов.
Однако, несмотря на перспективность метода АЭ его широкое применение для проведения диагностирования или мониторинга подземных
9 технологических трубопроводов сдерживается из-за ряда факторов, основными из которых являются:
невозможность доступа к поверхности конструкции для установки на нее преобразователя акустической эмиссии (ПАЭ) в случае проведения диагностирования участков трубопроводов, пересекающих, например, автомобильные и железные дороги,
отсутствие информации о вероятности принятия правильного решения при оценке класса опасности развивающихся дефектов.
большие затраты, связанные с подготовкой к проведению АЭ-контроля, в частности, выемке шурфов для доступа к поверхности трубопровода,
высокая стоимость АЭ аппаратуры, которая напрямую зависит от количества каналов аппаратуры, минимально необходимых для проведения обследования.
Цель работы. Повышение безопасности эксплуатации труднодоступных участков технологических трубопроводов путем своевременного обнаружения и оценки класса опасности развивающихся дефектов на базе методов неразрушаю ще го контроля.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
Выбор метода неразрушающего контроля, позволяющего выявить и оценить степень опасности развивающихся дефектов в трубопроводах при ограниченном доступе к поверхности.
Оптимизация выбранного метода неразрушающего контроля для возможности оценки расстояния до развивающихся дефектов в технологических трубопроводах с ограниченным и односторонним доступом к поверхности.
Разработка алгоритма оценки достоверности результатов классифи
кации обнаруженных развивающихся дефектов с позиции наступления
предельного состояния.
Объектами исследования явились подземные технологические трубопроводы различного назначения диаметром до 300 мм и толщиной стенки до 10 мм, изготовленные из двухфазных феррито-перлитных сталей типа 10,20.
Методы исследования. Исследования выполнялись с применением АЭ аппаратуры 1 и 2 класса, аппаратуры и средств физических методов исследований. Обработка результатов экспериментов проводилась методами теории вероятности и математической статистики с использованием современных средств вычислительной техники.
Научная новизна работы:
Установлено, что расстояние между развивающимся дефектом в сварной конструкции и преобразователем акустической эмиссии (ПАЭ) может быть определено при использовании только одного датчика базируясь на измерении интервала времени между началом и максимумом зарегистрированного импульса акустической эмиссии (АЭ) или его огибающей.
Показано, что точность оценки расстояния до источника АЭ зависит от вида функции, аппроксимирующей форму огибающей импульсов, отношения сигнал/порог и измеренной длительности импульсов.
Показано, что для компенсации методических ошибок определения истинного времени нарастания сигналов АЭ целесообразно использовать корректирующие коэффициенты K„i и Кп2, полученные расчетным путем.
Получены зависимости, связывающие относительную ошибку определения истинной амплитуды сигнала АЭ с расстоянием до источника АЭ, коэффициентом затухания сигналов АЭ в материале и относительной погрешностью определения расстояния.
Практическая ценность работы заключается в том, что:
Разработана методика акустико-эмиссионного диагностирования
11 подземных технологических трубопроводов, которая прошла апробацию, получила внедрение в ЦТД «Кодиак» и применяется при проведении экспертизы промышленной безопасности технологических трубопроводов различного назначения.
Разработан и апробирован способ определения расстояния между источником АЭ и ПАЭ для протяженных сварных конструкций при использовании только одного датчика.
Предложен и апробирован метод «половинного деления» для определения времени нарастания сигнала АЭ с отношением сигнал/порог Кс/п<4.
Разработан метод нахождения вероятности совершения ошибки при определения класса опасности источников АЭ.
На защиту выносятся следующие основные положения работы:
Обоснование применения метода АЭ для выявления и оценки класса опасности развивающихся дефектов.
Способ определения расстояния до развивающегося дефекта с применением только одного датчика.
Алгоритм корректировки измеряемых АЭ аппаратурой временных параметров импульсов.
Результаты анализа погрешностей определения амплитуды импульсов АЭ, зависящих от относительной погрешности оценки расстояния до источника АЭ, величины расстояния и коэффициента затухания материала.
Алгоритм нахождения вероятности совершения ошибки при определения класса опасности развивающихся дефектов.
Дефекты сварных соединений и основного металла и их влияние на работоспособность технологических трубопроводов
Большинство дефектов в стенках технологических трубопроводов можно условно разделить на дефекты труб, дефекты сварки и дефекты, образовавшиеся в процессе эксплуатации.
К дефектам труб в основном относятся дефекты металлургического происхождения (расслоения, отслоения, закаты) и механические повреждения стенки труб (риски, царапины, задиры, забоины, вмятины, овальность сечения). У сварных прямошовных труб иногда встречается дефект типа несплавления кромок, который нередко приводит к возникновению трещин по линии сплавления. Причинами появления подобного рода дефектов следует отнести
К эксплуатационным дефектам в первую очередь следует отнести коррозионные поражения. По виду коррозионных разрушений технологических трубопроводов различают общую и язвенную коррозию, по механизму различают коррозию электрохимическую и химическую. Для подав 15 ляющего большинства сред процесс коррозии является электрохимическим [48].
Виды и особенности коррозионных повреждений сварных конструкций определяются преимущественно свойствами материала, напряженно-деформированным состоянием конструкции, свойствами коррозионной среды и условиями взаимодействия металла со средой (температура, давление, время взаимодействия, условия контактирования), при этом механизм коррозионных разрушений основного металла и сварных соединений схож по своим параметрам. Особенности, которые определяют причины, кинетику, характер и механизм разрушения сварных соединений, зависят от физико-химического воздействия сварки, вызывающего неблагоприятное изменение и неоднородность свойств металла и напряженного состояния, следствием чего является усиление отрицательного воздействия окружающей среды и транспортируемого продукта.
Для сварного соединения характерны: Структурно-химическая макро- и микронеоднородность (основной металл, литой металл шва, переходные структурные зоны влияния), Неоднородность напряженного состояния собственного (остаточные сварочные напряжения и пластическая деформация) и от внешней нагрузки, Геометрическая неоднородность (технологические и конструктивные концентраторы). Эти основные виды неоднородности определяют механическую, физическую и электрохимическую макро- и микронеоднородность сварных соединений и особенности коррозионных разрушений сварных соединений [48]. Основными видами сварки при строительстве технологических трубопроводов являются ручная дуговая сварка и сварка в среде защитных газов. Качество сварки при этом в значительной мере зависит от опыта и квалификации сварщиков и качества используемых сварочных материалов. По виду, характеру и расположению дефекты, встречающиеся в сварных соединениях, можно разделить на наружные, обычно выявляемые внешним осмотром и измерениями и внутренние, не обнаруживаемые внешним осмотром. К наружным дефектам следует отнести [46]: Несоответствие размеров и формы шва (неполное заполнение, чрезмерная высота и ширина шва, неравномерная высота и ширина шва). Причинами появления подобного рода дефектов могут быть повышенные углы разделки кромок и чрезмерные зазоры между ними, неправильная подгонка свариваемых кромок, завышенные сварочный ток и напряжение дуги, малая скорость сварки, неправильное перемещение электрода, недостаточная квалификация сварщика. Подрезы. Причинами образования подрезов являются чрезмерная тепловая мощность дуги, неправильное положение электрода, низкая квалификация сварщиков. Подрезы без исправления - недопустимый дефект, особенно в тех случаях, когда сварные соединения предназначены для работы в условиях вибрационных и динамических нагрузок. Наплывы и натеки. Причинами их образования могут быть, неправильное пространственное положение шва, смещение электрода на одну из свариваемых кромок, неправильно выбранный электрический режим сварки, малая скорость сварки, недостаточная квалификация сварщика. Незаваренные кратеры. Основная причина возникновения этого дефекта - недостаточная квалификация сварщика. Незаделанные кратеры недопустимы. Поры, выходящие на поверхность наплавленного металла шва, иногда называемые свищами. Основные причины появления - некачественные сварочные материалы, плохая очистка кромок свариваемого материала, высокая скорость сварки. Внутренние дефекты сварных соединений трубопроводов бывают следующих видов: Шлаковые и окисные включения. Образование шлаковых включений в значительной степени зависит от скорости затвердевания ванны жидкого металла, плохой очистки свариваемых кромок, плотности и тугоплавкости шлака, качества электродного покрытия. Пористость наплавленного металла. Причины появления внутренних пор практически те же, что и у поверхностных пор. Непровары. Причины образования непроваров: недостаточная тепловая мощность дуги, чрезмерная скорость сварки, смещение электрода на одну из свариваемых кромок, малая величина зазора или малый угол скоса кромок, неудовлетворительная зачистка кромок под сварку, неудовлетворительное качество основного металла и сварочных материалов, низкая квалификация сварщика. Непровар - один из наиболее опасных дефектов сварки, особенно в сварных соединениях, работающих под действием вибрационных и ударных нагрузок. Трещины. В наплавленном и основном металле трещины появляются вследствие литейной усадки и структурных превращений или изменения объема металла при переходе из жидкого состояния в твердое, неравномерного распределения температуры при нагреве и охлаждении, большой скорости охлаждения при сварке углеродистых сталей, проведения сварки при низких температурах, понижающих пластические свойства металла, засоренности основного и присадочного металла вредными примесями серы и фосфора, наличия в сварных соединениях других дефектов, являющихся концентраторами напряжений, обуславливающих образование трещин и др. Трещина - наиболее опасный и абсолютно недопустимый дефект.
Анализ существующих способов определения расстояния до развивающихся дефектов
С помощью метода и средств акустической эмиссии можно определить местоположение зоны развивающегося дефекта [8, 27, 28, 32-34, 38, 42, 44, 50-52, 54, 68]. Основными методами определения местоположения источника АЭ при пассивной локации являются угломерный, дальномерно-угломерный, разностно-дальиомерныЙ, дальномерный, а также метод затухания. В качестве измеряемого параметра могут использоваться амплитуда, фаза и интервал времени.
Угломерный метод основан на измерении угла прихода сигналов на два разнесенных датчика. Координаты дефекта на плоскости определяются как геометрическое место точки пересечения двух прямых линий, проходящих через точки установки двух датчиков.
Угломерно-дальномерный метод основан на одновременном измерении угла и дальности. Координаты дефекта определяются как геометрическое место пересечения прямой с окружностью радиуса R, что предопределяет целесообразность его использование в двумерном пространстве.
Разностно-дальномерный метод основан на измерении разности расстояний между дефектом и каждым из датчиков или, что то же самое, разности времени прихода сигнала на разнесенные датчики. Минимально необходимое количество датчиков - три.
Дальномерный метод основан на измерении расстояния между развивающимся дефектом и датчиком. Для линейных объектов, к которым относятся трубопроводы, координаты источника АЭ определяются как расстояние D между дефектом и датчиком.
Угломерный, дальномерно-угломерный методы непригодны для решения задачи оценки расстояния D до дефекта в протяженных конструкциях, т.к. погрешность определения расстояния D достигает недопустимых величин. Это обусловлено существенным искажением волнового фронта с увеличением пройденного расстояния. Также требуется установка минимум двух датчиков, что не соответствует требованию определения работоспособности протяженных конструкций при условии ограниченного доступа к поверхности.
Разностно-далшомерный метод не обеспечивает оценку расстояния D до дефекта при условии ограниченного доступа к поверхности, т.к. для его реализации требуется минимум два датчика.
При использовании дальномерного метода определение расстояния от датчика до развивающегося дефекта может быть произведено с помощью нескольких способов, в частности: - разность времени приема для частот, удовлетворяющих условию #/1,=0,1 и с%=0,3, где d- толщина стенки, Я/ и Я2 длина волны, V) и V2 скорости волн различных типов, - разность времени приема двух различных типов волн, вызванных единичным АЭ-сигналом и принятых одним датчиком.
Фазовый способ дальномерного метода предполагает обязательное использование спектрального анализа, что предопределяет усложнение аппаратных средств для его реализации, а также существенное увеличение времени, затрачиваемое ЭВМ на обработку информации, что может быть причиной потери информации при поступлении большого числа импульсов в единицу времени.
Анализ амплитуд А і о, спектральных составляющих для частот со; и в 2 кроме измерения спектра импульсов требует точного определения коэффициентов затухания к/ и к2. Причем известно, что коэффициенты затухания в натурных объектах существенно зависят от большого числа факторов: частоты составляющих импульса, материала объекта, степени изменения (деградации) его свойств, состояния наружной и внутренней поверхности, геометрических характеристик объекта и т.д., что существенно затрудняет реализацию данного метода.
Использование волн Лэмба на основе зависимости (2.3) также предопределяет необходимость проведения спектрального анализа или использование двух каналов с узкой полосой пропускания, настроенных на определенные фиксированные частоты, величина которых зависит от толщины стенки объекта и скорости волн Лэмба в данном объекте. Следовательно, потребуется широкая номенклатура аппаратных средств с фиксированными характеристиками датчиков, фильтров и усилителей, каждый из которых пригоден для проведения измерений в определенных условиях, зависящих от материала трубопровода, его геометрических характеристик, размера зерна и.т.д.
Информация о разности времени приема х" двух различных типов волн с известными скоростями распространения V/ и К?, принятыми одним датчиком и вызванных единичным импульсом, может быть получена на основе использования средств измерения I и II класса [39], которые в настоящее время нашли широкое применение в промышленности. Способ позволяет использовать один датчик, однако требует применения методических приемов, позволяющих выделить составляющие сигнала, скорость которых заранее известна. Выделение составляющих импульса потребует разработки специальных датчиков, что в рамках данного исследования не осуществляется.
Метод затухания основан на определении уменьшения амплитуды сигнала, прошедшего известное расстояние. Для обеспечения приемлемой точности оценки расстояния до развивающегося дефекта необходимо обеспечить минимально допустимую базу между датчиками, величина которой обычно составляет несколько метров, что приводит к увеличению трудоемкости работ при выполнении измерений, связанных с необходимостью выемки значительных объемов грунта при оценке работоспособности трубопроводов подземной прокладки. Кроме того, для использования этого метода необходимо применение минимум двух датчиков.
Анализ погрешностей и поправочных коэффициентов при аппроксимации формы импульса дугой окружности со смещенным центром
Анализ данных на рис. 3.5а показывает, что при небольших расстояниях положение датчика относительно имитатора оказывает влияние на зависимость D=/(AT).
Для оценки влияния характеристик датчика, а также типа имитатора на зависимость D /(AT) были проведены соответствующие измерения на трубе 077x6 мм. При проведении этих экспериментов использовался широкополосный ПАЭ, у которого амплитудно-частотная характеристика в первом приближении является равномерной в диапазоне 0,02..,0,4 МГц, но чувствительность ниже примерно в 2 раза по сравнению с резонансным, ПАЭ типа П113, имеющим четко выраженный резонанс на частоте примерно 100 кГц, который использовался во всех других экспериментах.
Влияние полосы пропускания датчика на зависимость расстояния от длительности импульса было оценено экспериментально. На рис. 3.6 приведены результаты определения зависимости D=/(AT) при использовании широкополосного датчика, установленного на поверхности трубы, и имитатора развивающегося дефекта (пьезопластины в режиме излучения, установленной на торце трубы). Сравнение результатов (см. рис. 3.6 и рис. 3.2) показывает, что при всех прочих равных условиях изменение ширины полосы пропускания датчика не оказывает сильного влияния на зависимость D=/(AT), в частности, диапазон изменения интервала времени AT составляет 100...900 мкс и 110...823 мкс для широкополосного и узкополосного датчика, соответственно, при всех прочих равных условиях.
На рис. 3.6 приведены также результаты определения зависимости D=/(AT) при использовании в качестве имитатора развивающегося дефекта источника Хсу-Ниельсена, установленного на торце трубы. Зависимость D=/(AT) удовлетворительно описывается прямой линией. В то же время, наблюдается расслоение кривых, описывающих зависимость D=/(AT) при разных типах имитатора, которые идут почти эквидистантно. При практическом применении полученных зависимостей расслоение может быть устранено введением аддитивной составляющей.
Абсолютная ошибка 5(лТ) определялась как разность между соответственными значениями аппроксимирующей функции и измеренными значениями. На рис. 3.7 представлены зависимости приведенной относительной ошибки интервала времени dfATJ w, приведенной к максимальному значению зарегистрированного интервала времени, в зависимости от расстояния. Установлено, что максимальные значения приведенной относительной ошибки составляют 11% и 23% для имитатора-пьезопластины и Хсу-Ниельсена, соответственно. Следовательно, с удовлетворительной для практики точностью допустимо использование имитаторов типа Хсу-Ниельсена и пьезопластины в режиме излучения, применение которых удовлетворяет требованиям [39].
Оценка влияния полосы пропускания усилительного тракта измерительной аппаратуры была проведена на основе использования узкополосного резонансного усилителя с полосой пропускания примерно 10 кГц при основной частотой около 100 кГц, совпадающей с основным резонансом на амплитудно-частотной характеристике используемого в эксперименте датчика типа П113.
На рис. 3.S приведена зависимость D=/(AT) для трубы 077x6 мм длиной 3 м. Диапазон изменения измеренных величин интервала времени лТ составил от 132 мкс до 933 мкс, что совпадает с диапазоном изменения интервала времени АТ при использовании широкополосного усилителя для трубы 077x6 мм длиной 3 м. Вычисление приведенной относительной ошибки 6(лТ)прив определения величины лТ показало (рис. 3.9), что максимальные значения ошибки составляют от -13% до 10% от максимальной величины измеренного интервала времени лТ, что является приемлемой величиной ошибки для практического использования. Аналогичные измерения были выполнены на трубе 059x4 мм длиной 2 м (рис. 3.10). Диапазон изменения приведенной относительной ошибки составляет от -8 до 4% (рис. 3.11).
Сравнение результатов измерений с использование широкополосного и узкополосного усилителя (рис. 3.5а и рис. 3.8) показывает, что диапазоны изменения интервала времени существенно различаются: 38...227 мкс и 132...933 мкс, соответственно. Следовательно, полоса пропускания усилителя существенно влияет на характеристики тарировочной кривой D=/(AT).
После проведения измерений и получения тарировочных графиков и аппроксимирующих функций, описывающих зависимость D=/(AT), ДЛЯ оценки расстояния D необходимо использование коэффициента пропорциональности К.
Результаты лабораторных экспериментов позволили определить зависимости коэффициента пропорциональности К от расстояния D. Основные результаты измерений приведены нарис. 3.12...3.15. Установлено, что величина коэффициента К находится в диапазоне от 0,9 мм/мкс (труба 032x4 мм) до 8,4 мм/мкс (труба 021x3 мм).
При использовании узкополосного усилителя диапазон изменения коэффициента К составляет от 1,2 мм/мкс (труба 0 77x6 мм) до 5,4 мм/мкс (труба 0 59x4 мм). Приведенная относительная ошибка для трубы 0 77x6 мм лежит в диапазоне от - 16% до 17% от величины максимального значения (рис. 3.16, 3.17).
Методика акустико-эмиссионного диагностирования подземных технологических трубопроводов
Оценить степень опасности развивающихся дефектов сварных соединений и основного металла технологических трубопроводов, а также возможность и условия дальнейшей эксплуатации можно на основе разработанных и рекомендованных нормативно-технической документацией методик оценки опасности источников акустической эмиссии [39, 69].
Однако результаты измерений и последующих расчетов имеют некоторую точность, что предопределяет возможность ошибки в оценке класса опасности дефектов в сварных конструкциях.
В то же время, оценка вероятности совершения ошибки при определении класса опасности развивающихся дефектов на основе применения традиционных методик, является нерешенной задачей в настоящее время, т.к. в этих методиках не проводится обработка результатов с использованием аппарата теории вероятности и математической статистики.
Вероятностные модели оценки достоверности и выявляемое дефектов [9, 12, 13, 16, 17], являющиеся универсальными и независящими от метода контроля, обычно требуют наличие информации о размерах дефектов, что является одной из причин отсутствия реализации предложенных вероятностных моделей применительно к методу АЭ [60].
Рассмотрим задачу оценки вероятности совершения ошибки в оценке класса опасности развивающихся дефектов в сварной конструкции на примере использования интегрально-динамического критерия [39, 69]. В соответствии с этим критерием используется 4 класса (I, II, III, IV) для описания степени опасности источников АЭ в сварной конструкции: чем выше класс, тем больше и опаснее дефект. В частности, IV класс соответствует катастрофически опасному источнику АЭ, при этом запрещается дальнейшая эксплуатация или испытания сварной конструкции до проведения ремонтных работ на дефектном участке трубопровода.
Для определения класса опасности дефекта выполняется: измерение параметров акустической эмиссии (амплитуда, суммарный счет и расстояние между источником АЭ и ПАЭ), вычисление промежуточных параметров: коэффициента концентрации С и суммарной энергии Е, с использованием данных о параметрах АЭ, оценка ранга R по значениям коэффициента концентрации С и суммарной энергии Е, вычисление значения параметра Р, характеризующего динамику энерговыделения в месте нахождения развивающегося дефекта, который определяет в табличной форме тип Tip источника акустической эмиссии (7 =1...4), оценка класса опасности развивающегося дефекта с использованием значений ранга R и типа Tip источников АЭ. При использовании интегрально-динамического критерия основным источником ошибки в оценке класса опасности развивающегося дефекта является ошибка в ранге R, что может служить причиной серьезных ошибок в оценке возможности дальнейшей эксплуатации сварной конструкции и, как следствие, приводить к отказам на продиагностированных участках технологических трубопроводов. Рассмотрим один из возможных вариантов ложной оценки работоспособности сварной конструкции, потенциально сопровождающейся серьезными последствиями. При определении ранга используется двумерное пространство, определяемое значениями коэффициента концентрации С и суммарной энергии Е. Это пространство разделено граничными линиями на 4 зоны, каждой из которых приписывается определенный ранг от/? =1 до R =4 (рис. 4.1). Некоторое представление о возможной ошибке при принятии решения можно получить, используя данные об относительном положении точки gj между граничными линиями в пространстве Егрі=/(Сгр)І (рис. 4.2). Однако невозможно получить объективную количественную оценку вероятности верного определения ранга без привлечения аппарата теории вероятности.
В соответствии с интегрально-динамическим критерием тип источника Tip определятся на основе данных о динамике энерговыделения Р в зоне развивающегося дефекта. Тип источника Tip устанавливается в соответствии со следующими условиями: тип Tip= 1, если Р«1, тип Тір= 2 , если Р 1, тип Tip =3, если Р=\, тип Tip =4, если Р 1. Положим, что величина Р \, тогда тип источника соответствует Tip= 4. При этом условии в соответствии с интегрально-динамическим критерием дефект сварной конструкции может быть классифицирована как несущественный (при ранге R=l сварной конструкции присваивается 1-й класс опасности), как опасный (при ранге R=2 присваивается Ш-й класс опасности) или катастрофически опасный (при ранге R=3 присваивается IV-й класс опасности). Очевидно, что информации по динамике энер го выделении Р недостаточно, чтобы достоверно оценить работоспособность конструкции. В частности, в данном примере при R =2 и ошибке в ранге AR =1 дефект может быть охарактеризован либо как незначительный (длительная эксплуатация без ограничений), либо как катастрофически опасный (немедленное прекращение эксплуатации).
Следовательно, для определения достоверности оценки класса опасности дефектов в технологических трубопроводах и снижения вероятности недобраковки опасных дефектов, актуальной задачей является разработка алгоритма, позволяющего оценить вероятность совершения ошибки при нахождении класса развивающегося дефекта.
