Содержание к диссертации
Введение
Глава I Современное состояние инспекционного контроля качества строительства ма гистральных трубопроводов 10
1 Цеди и задачи инспекционного контроля качества трубопроводного строительства 13
2 Организация инспекционного контроля качества строительства 18
3 Опыт территориальных инспекций по повышению эффективности инструментального контроля 24
4 Анализ состояния качества строительства трубопроводов по данным инспекционного контроля
5 Классификация методов инспекционного контроля качества трубопроводного строительства Выводы
Глава 2 Исследование общих закономерностей процессов формирования качества строительства магистральных трубопроводов
1 Анализ статистической информации по фактическим показателям качества трубопроводного строительства
2 Планирование экспериментов по определению уровня качества строительства
3 Разработка программ инспекционного контроля по качественным и количественным
признакам уровня качества 64
4 Критериальная оценка точности инспекционных проверок состояния технологического процесса строительства 67
5 Исследование законов изменения параметров качества трубопроводного строительства 69
Выводы 72
Глава 3 Исследование условий статистического оценивания при инспектировании трубопроводного строительства 74
1 Статистический контроль в процессе инспектирования больших партий 74
2 Задача инспектирования строительства по выборке,составляющей ограниченную генераль
ную совокупность 76
3 Оценка технического состояния трубопроводного строительства при инспектировании на
основе непрерывной шкалы 78
Приемочная оценка качества трубопроводного строительства на основе последовательного
анализа 84
5 Обоснование стратегии инспекционного контроля с позиций анализа рассчитанных вариантов систем оценок 94
Выводы 96
Глава 4 Техническая диагностика трубопроводного строительства в процессе инспекционного бконтроля качества 97
1 Основные аспекты технической диагностики трубопроводного строительства 97
2 Диагностическая модель инспекционного контроля качества 102
3 Методика построения диагностических тестов для проверки состояния трубопровод
ной конструкции , 108
4 Оптимизация диагностических программ инспекционного контроля ИЗ
5 Диагностика работоспособности трубопровода в процессе его испытаний 116
6 Алгоритмизация диагностических задач инспекционного контроля качества трубопроводно
го строительства 118
Выводы ; . 120
Глава 5 Разработка практических методов инспекционного контроля качества строительства магистральных трубопроводов 121
1 Инспекционный контроль состояния стенки труб 121
2 Организация подготовки и принятия решений
о совершенствовании трубопроводного строительства по критериям его эффективности и
качества 123
з Планирование инспекционного контроля качества 129
4 Методика определения количественной оценки уровня качества трубопроводного строитель ства по результатам инспекционного контро ля 135
5 Управление качеством сварочно-монтажных работ в трубопроводном строительстве..., 140 6 Технико-экономическая эффективность инспекционного контроля качества трубопроводного строительства 143
Выводы 146
Общие выводы 147
Литература 149
Приложения:
I.Номограмма для определения уровня качества сварочных работ 159
2.Акт внедрения результатов исследований в тресте "Севертрубопроводстрой" 160
З.Акт внедрения результатов исследований в ресте "Надымгазпромстрой" 161
4.Перечни групп контролируемых при инспекцион ных обследованиях параметров работ или продукции с присвоенными им экспертным методом коэффициентами весомостей. 163
- Цеди и задачи инспекционного контроля качества трубопроводного строительства
- Анализ статистической информации по фактическим показателям качества трубопроводного строительства
- Статистический контроль в процессе инспектирования больших партий
- Основные аспекты технической диагностики трубопроводного строительства
- Инспекционный контроль состояния стенки труб
Введение к работе
Диалектическое развитие производительных сил и производственных отношений на современном этапе диктует исключительно высокие требования к качеству выпускаемой отечественной продукции. При этом существенное улучшение качества строительной продукции является важнейшим условием повышения эффективности капитальных вложений.
Особое место в ряду строящихся различными министерствами и ведомствами объектов занимает сооружение магистральных трубопроводов. От степени их конструктивной и эксплуатационной надежности непосредственно зависит ритмичность и бесперебойность работы практически всех отраслей промышленности. Достижение оптимального уровня качества и высокой конструктивной надежности - важнейшая проблема трубопроводного транспорта.
Процесс формирования качества строительства магистральных трубопроводов представляет собой важную научно-техническую задачу, для решения которой требуется постоянная интеграция различных областей знаний, совместных усилий многих специалистов.
Реализация Миннефтегазстроем комплексных научно-производственных программ повышения качества строительства и надежности трубопроводов, разработанных на X и XI пятилетки в свете решений ХХУ и ХХУІ съездов КПСС и в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 июня 1974г. №-504 "0 повышении технического уровня строительства магистральных нефтепроводов и газопроводов и об обеспечении надежности их эксплуатации" и постановлением ЦК КПСС от 6 июня 1976г. "0 повышении надежности и эффективности нефтепроводов и газопроводов" позволила повысить технический уровень строительства трубопроводов.
Выполнение мероприятий по повышению качества строительства и надежности магистральных трубопроводов позволило снизить частоту разрушений на 1000км за 1976-1983 годы на действующих нефтепроводах в 2,5 раза,газопроводах - в 1,2раза. Уменьшилось количество аварий на действующих трубопроводах по причине брака строительно-монтажных работ в 2,2 раза, а при испытаниях трубопроводов, законченных строительством.. - в 2 раза. Увеличилось количество трубопроводов принятых в эксплуатацию с повышенными оценками. Все это объективно свидетельствует о повышении надежности и качества сооружаемых трубопроводов.
Научно-технический прогресс отрасли предусматривает неуклонный рост качества строительства,повышение надежности магистральных трубопроводов в связи с осуществлением все возрастающих масштабов и темпов строительства трубопроводных систем, их значением в развитии топливно-энергетического комплекса отра-ны.
Переход на сооружение магистральных трубопроводов,уникальных по мощности и протяженности в сложных условиях Западной Сибири и Крайнего Севера, в том числе газопроводов на давление 100-120атм требует обеспечения нового уровня качества строительства.
Принятое ЦК КПСС и Советом Министров СССР постановление от 29 мая 1980г. MI9 " 0 техническом перевооружении строительных организаций Миннефтегазстроя в связи о дальнейшим ускоренным развитием трубопроводного транспорта" создало благоприятные условия для повышения качества и надежности строительства трубопроводов.
Комплексность проблемы обеспечения качества строительства потребовала ее решения на принципиально новой основе.
Такой основой стал системный подход к управлению качеством строительства магистральных трубопроводов, включающий в себя несколько самостоятельных контуров. Исключительно важную роль при этом играет контур, формируемый Государственной инспекцией по качеству строительства.
Характеру и сложности задач управления качеством строительства магистральных трубопроводов должны отвечать современные методы контроля,четкая процедура подготовки и принятия решений. Изучение путей повышения эффективности инспекционного контроля имеет важное научное и прикладное значение,являясь, в конечном итоге, частью общегосударственной задачи повышения эффективности и качества строительства.
Инспекционный контроль, охватывающий все этапы процесса формирования качества строительной продукции способствует обеспечению единства теории и практики,решения и пополнения,выступает как эффективный инструмент последовательного проведения в жизнь технической политики нашего Государства.
Многоаспектность и многогранность инспекционного контроля, его оперативность, универсальность и иерархическая подчиненность самому высокому уровню в отрасли создают предпосылки своевременного выявления недостатков,анализа причин их возникновения,принятия эффективных реальных мер для исправления и профилактики случаев нарушений требований строительных норм, технических условий, проекта и директивных решений, а также позволяет повышать чувство ответственности руководителей инженерно-технических работников и непосредственных исполнителей за порученное дело.
Активное участие функции инспекционного контроля в процессе формирования качества строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов позволяет накапливать богатый ста- тистический материал о состоянии сооружаемых Миннефтегазстроем объектов. Данные анализа статистической информации могут служить хорошей базой для рекомендаций и предложений по вопросам стабильного улучшения качества строительства магистральных трубопроводов, диагностики их состояния, прогнозирования работоспособности.
Широкий круг задач,стоящих перед инспекцией по качеству, сложность их решения, а также высокий уровень ответственности за реальные возможности и результаты внедрения практических мероприятий по улучшению качества обуславливает необходимость разработки научно-обоснованной методологии инспекционного контроля качества строительства магистральных трубопроводов.
Главная задача любой системы контроля заключается в объективном установлении соответствия фактических значений контролируемых показателей нормативным требованиям. Объективность контроля обеспечивается прежде всего тщательностью отработки технологии и организации проведения контроля, оказывающих непосредственное влияние на точность и достоверность получаемой информации о состоянии строительства.
Характерными чертами инспекционного контроля являются: выборочноеть,оперативность,многоцелевая направленность. Указанная специфика в свою очередь определяет методы исследования инспекционного контроля, к которым в первую очередь можно отнести:
1)статистико-вероятностный анализ состояния объектов;, контроля;
2)критериальная оценка реальных ситуаций; 3)информационно-поисковая оптимизация и планирование ;, контроля;
4) оинтез функциональных решений по различным критериям предпочтительности.
В настоящее время отсутствуют достаточно объективные метода и алгоритмы принятия решений, используемые для широкого круга задач организационного управления. В то же время, многие сложные задачи по управлению качеством строительства на различных этапах сооружения магистральных трубопроводов Morjyjr рассматриваться как задачи обоснованного принятия оперативных решений. В этом смысле инспекционный контроль качества являєтоя исключительно эффективным средством для осуществления выбора наилучшего способа достижения поставленной цели (уменьшение брака,снижение непроизводительных потерь рабочего времени и материальных средств, повышение производительности работ и т.д.),
Специфической особенностью формирования целевых решений по результатам инспекционного контроля качества строительства магистральных трубопроводов является неоднозначность исходных ситуаций, которые определяют три категории таких решений: І)решения в условиях полной определенности;
2)решения в условиях статистической определенности;
3)решения в условиях неопределенности.
Первая категория решений характеризует такие условия проведения инспекционного контроля, когда все необходимые показатели качества строительства и все факторы, оказывающие на них влияние, а также возможные результаты принимаемых решений достоверно известны и определены количественно.
Вторая категория решения обусловлена таким состоянием инспекционного контроля, при котором количественные характеристики отдельных показателей качества имеют стохастическую природу. В частности это относится к оценке зависимости уровня качества строительно-монтажных работ от состояния материалов (сварочных,изоляционных,балластировочных и др.), механизмов и оборудования, квалификации строителей и т.д. Для задач этой категории возможные результаты принимаемых решений могут быть предсказаны лишь о определенной вероятностью (например, при организации статистического контроля качества строительно-монтажных работ).
Третья категория-решения, в процессе инспекционного контроля качества в условиях неопределенности. В этом случае лицу, принимающему решение, не может бы$ь представлена полная информация о воех факторах, которые оказывают существенное влияние на это решение. К этой категории относится большинство задач прогноза и перспективного планирования. В общем случае инспекционный контроль и соответствующие ему принятия решений осуществляются на многокритериальной основе, особенностью которой является наличие ситуаций с противоречивыми критериями. Наиболее важным и сложным типом процесса принятия решения является формирование решающего правила на основе структуры предпочтений лица, принимающего решение, и анализа задачи. Если задачей инспекционного контроля качества является сравнительная оценка различных вариантов конструктивных,технологических,эксплуатационных, организационных и др. решений, то сравнительный анализ опирается на совокупность решающих правил, обуславливаемых критериями предпочтительности сравниваемых вариантов.
Характеру и сложности задач управления качеством строительства должны отвечать точные методы инспекционного контроля и четкая процедура подготовки и принятия решений. Это обусловлено объективной необходимостью предвидеть и учесть последствия принимаемых решений. Чтобы решать подобные задачи современный инспекционный контроль должен опираться на значительный научный и практик ческий потенциал накопленного в нашей стране и за рубежом опыта контроля и управления качеством труда и продукции,обладать способностью эффективно использовать получаемый при обследованиях богатый информационный массив, быть научно обоснованным,инженерно грамотным, быстро адаптирующимися, эффективно прогнозирующим и предупреждающим возможности появления брака, способным выполнять диагностическую функцию, словом, быть Государственным.
Научные основы теории надежности и качества трубопроводного строительства созданы трудами ведущих ученых отрасли Березина В.Л,, Иван^цова О.М., Молдаванова О.И., Телегина Л.Г., Ясина Э.М. и других авторов./1,6,12,28,35,43,45,67,84,98,ПО,115/. Общие вопросы управления качеством труда и продукции рассмотрены в трудах советских ученых Акимовой И.А.,Белобрагина В.Я., Конаревой Л.А., Покрасса Л.И. и др. /3.4,5,7,10,24,30,33,36,38, 39,40,44,51,54,62,85,86,87,89/, а также зарубежных исследователей Дж.Холпина, Сакато Сиро, Э.Киркпатрик и др. /14,19,20,34,49,56, 99,100.112,117.120/.
Целью настоящей диссертационной работы является разработка методических основ и конкретных способов реализации функции инспекционного контроля качества строительства магистральных трубопроводов,отвечающих современным, требованиям эффективного управления строительством.
Цеди и задачи инспекционного контроля качества трубопроводного строительства
Организованная в составе Миннефтегазстроя в соответствии с постановлением Совета Министров СССР от 22 сентября 1972 года J8590 Государственная инспекция по качеству строительства в своей деятельности строго руководствуется действующим законодательством, директивными указаниями Госстроя СССР и министерства и соответствующим "Положением" ./88/.
Главными практическими целями Государственной формы инспекционного надзора за качеством строительной продукции являются: контроль деятельности организаций и предприятий по обеспечению ими установленного уровня качества выпускаемой продукции,выборочные формы контроля соответствия фактических показателей качества нормативным и профилактика нарушений норм,правил и проектов при сооружении подконтрольных объектов.
Строго научно, цели,задачи и функции инспекционного контроля, а также организационные формы их решений могут определяться из характеристик и основных свойств процесса формирования качества труда или строительной продукции.
Качество строительства формируется на всех этапах производственно-хозяйственной деятельности организаций и предприятий, а эт этапы характеризуются, в свою очередь, взаимной зависимостью. Так, нарушение правил транспортировки или хранения материалов,изделий и конструкций,может в значительной отепени повлиять на уровень качества выполняемых работ. Данное Свойство процесса формирования качества строительства обуславливает следующие требования к инспекционному контролю в системе управления качеством строительства:
-яеобходимоеть охвата инспекционным контролем всего строительного процесса,всех этапов формирования качества с обеспечением обоснованной дифференциации и учетом наиболее ответственных стадий,фиксирование внимания на "узловых",главных моментах процесса при проведении инспекционных обследований;
-наличие четкой координации деятельности службы инспекционного контроля с другими службами контроля качества строительной продукции;.
-подчинение работников инспекционного контроля и служб управлений качеством строительной продукции достаточно высокому уровню организационной структуры строительно-монтажной организации;
Цикличность процесса формирования качества строительной продукций выдвигает основные требования к инопекционному контролю - накапливать и систематизировать информацию о качестве с целью создания условий,предупреждающих повторение допущенных нарушений. Значительное число проводимых инспекционных проверок позволяет получить богатый материал для обобщения и систематизации с целью разработки научно обоснованных предложений по повышению качества строительно-монтажных работ и проведению необходимой подготовки к их выполнению.
Анализ статистической информации по фактическим показателям качества трубопроводного строительства
Инспекцией выполняются систематические обследования состояния качества трубопроводного строительства. Как правило,они проводятся путем визуального выборочного контроля с применением простейших инструментов, а также по результатам контролирующих служб строительных организаций. В таблице 7 приведены систематизированные результаты инспекционной проверки состояния балласти-ровочных работ при строительстве газопроводов, подведомственных Надымской территориальной инспекции. Результаты такой проверки свидетельствуют о значительных отступлениях от регламентированных требований,предъявляемых к балластировке трубопроводов. Наиболее опасным последствием отступлений от требований норм является местная потеря устойчивости , создающая потенциальный очаг возможного разрушения в процессе эксплуатации трубопроводных систем.
Большое внимание уделяется инспекцией анализу нарушения технологии сборочно-сварочных работ. В таблице 8 приведены наиболее часто встречающиеся виды нарушений по таким работам,зафикси-ровнных инспекцией в 1983 году, а в таблице 9 дан перечень характерных дефектов оварных стыков,выявленных инспекцией на трассе и на трубосварочных базах.
Статистический контроль в процессе инспектирования больших партий
При инспектировании строительно-монтажных работ большие партии отвечают условия 0.10, т.е. суммарный объем выборок не превышает 10$ генеральной совокупности. В том случае, когда решение о принятии или отбраковке партии принимается в зависимости от числа дефектных изделий (операций) среди отобранных для проверки, основным законом распределения считается /39/ гипергеометрический. В таблице 21 приведены параметры, характерные гипергеометрическому распределению свойств обследуемых работ в процессе инспекционного контроля.
Основные аспекты технической диагностики трубопроводного строительства
Техническая диагностика строительства, как самостоятельная область научного познания,имеющая целью исследование процесса формирования реальных строительных конструкций и анализа их свойств является важным инструментом глубокого изучения и обоснования факторов и причин, обуславливающих отличие фактических свойств конструкции от требуемых (нормативных).
Основной прием диагностирования объекта заключается в поиске возможных отличий в свойствах обследуемой конструкции от заданных показателей. Результатом такого поиска являются обнаружен ные дефекты,недопустимые отклонения от нормативов,явняе и скрытый брак и т.д.
Для целей поиска брака в трубопроводном строительстве могут быть использованы два метода 7 1/:
I) Комбинационный. В этом случае состояние объекта диагностики определяется путем выполнения заданного числа проверок,по -рядок осуществления которых безразличен. Выявление брака производится после проведения всех заданных проверок. С этой целью производится сопоставление результатов проведенных проверок.Однако, в этом случае не все результаты проверок одинаково необходимы для принятия диагностического вывода.
2)Последовательный. В этом случае все проверки выполняются в строго установленном порядке.Результат каждой проверки анализируется непосредственно после его получения, и если состояние-конструкции еще однозначно оценивать нельзя (т.е. диагностический вывод не может быть принят с достаточной степенью уверенности) , то выполняется следующая по порядку проверка. Порядок проверок может быть строго фиксирован (диагностика по жестко заданной программе) или же зависит от результатов предыдущих проверок (диагностика по корректируемой программе).
Однако, не все диагностические задачи трубопроводного строительства могут быть решены для конкретных реальных объектов (например, диагностика надежности) и в этом случае необходимо строить идеализированную (расчетно-теоретическую) модель объекта. С точки зрения технической диагностики трубопроводного строительства можно выделить два основных аспекта: I) изучение конкретных объектов диагностики (сварной шов,линейный участок трубопровода, подводный переход и т.д.); 2) построение и изучение соответствующих математических моделей.
Инспекционный контроль состояния стенки труб
В настоящее время отраслевыми нормативными документами регламентируются требования по обеспечению допустимых значений геометрических параметров наружных дефектов стенки труб (глубина, длина, ширина, диаметр, направление . Однако данные нормативные показатели все еще метрологический не обеспечены,ввиду отсутствия достаточно простых и точных методов измерений дефектов на стенках труб в условиях строительства.
Для количественной оценки геометрических размеров наружных дефектов труб в плане (конфигурации,периметра и площади) можно использовать, так называемый , метод следов. Сущность метода заключается в измерении с помощью специальных приборов указанных геометрических параметров,снимаемых по контурным следам,получен-ным при копировании дефектов на бумагу. Для получения необходимого контура дефекта.имеющего достаточно четкую границу на трубу накла дывают двойной лист чистой бумаги, в который вложена копировальная бумага. Затем,с помощью стержня,имеющий съемный сферический наконечник производят "прочеркивание" контура дефекта на бумаге. Полученный,таким образом, след дефекта на поверхности трубы является необходимой базой для последующих измерений его геометрических параметров; максимальные линейные размеры, периметр контура, площадь. Проведение измерений этих параметров производят соответственно: измерительной линейкой,курвиметром,планиметром.
