Реферат: Автоматизация неразрушающего контроля на сложных технологических объектах

Введение

Экономическаяэффективностьсложных техническихсистем (комплексов), таких как:

космические системы (космические аппараты, стартовые и ракетные комплексы);

летательные аппараты (самолеты различных типов и назначения);

энергетические системы (ядерные энергетические установки АЭС и системы их энергообеспечения, ТЭС);

предприятия нефтегазовой промышленности (системы магистральных трубопроводов, перекачки нефти и газа);

крупные военные объекты

и т.д., за весьпериод ихэксплуатации, напрямую зависитот значенийих текущейнадежностии показателейдолговечности(техническогоресурса, срокаслужбы).

Проблема обеспечениямаксимальновозможногосрока службы,«замедления»старения такихсистем, продленияих сроковэксплуатации, в условияхжестко ограниченныхсредств (финансовыхвозможностей, технических, человеческихресурсов идр.), являетсяодной из актуальнейшихпроблем дляученых, экономистови техническихспециалистовразличныхстран. Последствиявозникновенияотказов, неисправностейили дефектовв таких системахмогут приводитьк последствиямвплоть дотрагических: глобальнымкатастрофам, поражениюокружающейсреды, человеческимжертвам, большимфинансовыми материальнымпотерям. Так, затраты напроведениемероприятийпо неразрушающемуконтролю (НК)и связанныхс ним работ вовремя эксплуатацииАЭС составляютне менее 50% всехзатрат, связанныхс эксплуатациейстанции [1], припотерях около675000 долларов СШАв случае простояодного блока1000 Мвт (эл) в течениеэффективныхсуток. Категоричностьтребованийобщественностио необходимостиисключениятехногенныхкатастроф, которые происходятс частотой600-700 в год с ущербомдля окружающейсреды, делаетпроблему безопасностисистем ещеболее актуальной.

Исследованияв данном направленииневозможныбез использованиясистемногоподхода, учетаразличныхмероприятийи решения задач, которые могутпривести кулучшениюсостояниясистем, гарантироватьприемлемуюнадежностьи продлениеих периодаэксплуатациис учетом экономическихкритериев иограничений.

Для систем свысокой ценойотказа оченьважным являетсяи человеческийфактор, которыйчасто играетопределяющуюроль при проведенииНК. Повышениеуровня образованияперсоналапозволяетповысить какдостоверностьконтроля, таки существенновлиять на надежностьсистемы в целом.

1. Роль и местометодов неразрушающегоконтроля дляобеспечениянадёжностии долговечностисложных системс высокой ценойотказа1.1 Проблемывыявлениядефектов ихарактеристикиметодов НК

При проведениимониторингатехническогосостояния (ТС)сложных системи агрегатоводной из наиболееактуальныхявляется задачаобъективногосвоевременногообнаружениядефектов различнойприроды и организацияконтроля заразвитиемдефектов из-застарения элементовпри эксплуатации.

Одним из путейпредотвращениянежелательныхпоследствийот эксплуатацииизделий с дефектамиявляетсясистематичноеиспользованиеметодов НК[1-4]. Дефектом, согласнонормативно-техническойдокументации(НДТ) (ГОСТ 17-102), называетсякаждое отдельноенесоответствиепродукциитребованиям.Однако в практикеприменениясредств неразрушающегоконтроля нетполного соответствияпонятия «дефект»определениюпо ГОСТ. Обычнопод дефектомпонимают отклонениепараметра оттребованийпроектно-конструкторскойдокументации, выявленноесредстваминеразрушающегоконтроля. Связьтакого понятияс определениемпо ГОСТ устанавливаетсяпутем разделениядефектов надопустимыетребованиямНТД и недопустимые.

Обобщая, здесьи далее поддефектом будемпонимать физическоепроявлениеизмененияхарактеристикобъекта контроляс параметрами, превышающиминормативныетребования.По происхождениюдефекты подразделяютна производственно-технологические, возникающиев процессепроектированияи изготовленияизделия, егомонтажа и установки, и эксплуатационные, возникающиепосле некоторойнаработкиизделия в результатепроцессовдеградации, а также в результатенеправильнойэксплуатациии ремонтов.

В дальнейшем, говоря о дефектах, выявляемыхсредствамии методами НК, будем иметьв виду эксплуатационныеи производственно-технологическиедефекты, невыявленныепри изготовлениии сдаче системв эксплуатацию.

Так, например, (взависимостиот объекта) всясовокупностьобъектов исистем можетбыть разбитана группы, длякоторых характерныоднотипныедефекты:

— силовыеметаллоконструкции(стрелы грузоподъемныхмашин, установщиков, несущие форменныеконструкции, силовые элементыагрегатовобслуживания);

— сосуды, теплообменныеаппараты, трубопроводы(сосуды и емкости, влагомасло-отделителии холодильникикомпрессорныхустановок, теплообменныеаппараты, камерынейтрализации, магистралигазов и жидкостейи др.);

— механизмыи машинноеоборудование(гидроприводы, редукторы, насосы, компрессоры, вентиляторыи приводныеэлектродвигатели, дизельныеэлектро станции);

— трубопроводы, корпуса системпод давлением, парогенераторы, системы жидко-снабжения;

— контрольно-измерительныеприборы (КИП)и автоматика, оборудованиесистем управления;

— кабельноеоборудование(силовые кабели, измерительныекабели, кабелисистем управления, кабели связи);

— электронноеоборудование;

— оборудованиеэлектроснабжения(трансформаторы, коммутационнаяаппаратура);

— объекты, содержащиерадиоактивныевещества,активностькоторых определяетсябез разрушенияисходных матриц;

— конструкциистроительныхсооружений.

Рассмотримнекоторыенаиболее характерныедефекты приведенныхсистем.

Для силовыхметаллоконструкцийхарактернылитейные дефекты(рыхлота, пористость, ликвационныезоны, дендритнаяликвация, зональнаяликвация, подусадочнаяликвация, газовыепузыри илираковины, песчаныеи шлаковыераковины), металлическиеи неметаллическиевключения, утяжины, плены, спаи, горячие, холодные итермическиетрещины); дефектыпрокатанногои кованогометалла (трещины, флокены, волосовины, расслоения, внутренниеразрывы, рванины, закаты и заковы, плены); дефектысварных соединений(трещины внаплавленномметалле, холодныетрещины, микротрещиныв шве, надрывы, трещины, образующиесяпри термообработке, рихтовочныетрещины, непровары, поры и раковины, шлаковые включения), дефекты, возникающиепри обработкедеталей (закалочныеи шлифовочныетрещины, надрывы); дефекты, возникающиепри эксплуатацииизделий (усталостныетрещины, коррозионныеповреждения, трещины, образующиесяв результатеоднократноприложенныхвысоких механическихнапряжений, механическиеповрежденияповерхности).

Для сосудов, теплообменныхаппаратов, трубопроводовхарактерныпроизводственно-технологическиеи эксплуатационныедефекты, аналогичносиловымметаллоконструкциям.Помимо этогодля даннойгруппы оборудованияхарактернынегерметичностисоединений, приводящиек утечкам рабочихсред, уменьшениепроходныхсечений в результатеотложений настенках продуктовкоррозии инакипи. Важнейшимпараметром, определяющимдолговечностьи надежностьэксплуатациинефтегазовыхтруб различныхдиаметров, является толщинаантикоррозийноготрехслойногополиэтиленовогопокрытия.

Для механизмови машинногооборудованияхарактерныизнос и поломкадеталей, повреждениеуплотнений, сопровождающиесяутечкой рабочихжидкостей, местным аномальнымнагревом частейоборудования, постороннимшумом, повышеннойвибрацией.

Для КИП и автоматики, оборудованиясистем управленияхарактернывыход из строяотдельныхблоков и приборов, нарушениеэлектрическогоконтакта, уменьшениесопротивленияи пробой изоляции.

Для кабельногооборудованияхарактерныуменьшениесопротивленияизоляции, старениеизоляции, обрывжил кабеля, возгораниеизоляции и др.

Для электронногооборудованияхарактернывыход из строяблоков и отдельныхэлементов.

Для оборудованияэлектроснабженияхарактернызалипанияконтактов, выход из строяконцевых выключателейи приводовмежсекционныхвыключателей.

Для конструкцийстроительныхсооруженийхарактернытакие дефекты, как трещины, раковины, несплошностибетона, дефектыармированиябетона, разрушениефундаментови основанийи т.д.

Для объектовс радиоактивнымивеществамипод дефектамиможно пониматьуровни активности, превышающиедопустимыенормы. Такимобразом, длякаждой из группоборудованияможно составитьперечень методовНК и переченьприборов итехнологийих применениядля реализацииэтих методов.

Выбор методаНК должен бытьоснован помимоаприорногознания о характередефекта натаких факторах, как:

условия работы изделия;

форма и размеры изделия;

физические свойства материала деталей изделия;

условия контроля и наличие подходов к проверяемому объекту;

технические условия на изделия, содержащие количественные критерии недопустимости дефектов и зачастую нормирующие применение методов контроля на конкретном изделии;

— чувствительностьметодов.

Достоверностьрезультатовопределяетсячувствительностьюметодов НК, выявляемостьюи повторяемостьюрезультатови основана натщательнойкалибровке.

Чувствительностьметода контроляявляется важнойего характеристикой.Втабл. 1приведеначувствительностьдля различныхметодов определениянесплошностейв материалеизделий. Аналитическийвид кривойвыявляемостидефектов приведенв [1]:

/> (1)

где Х0 — граничныйнаименьшийразмер выявляемогодефекта, которыйзависит отчувствительностиметода контроля;X — константа.Вероятностьпропуска дефектас учетом ошибокоператораопределяетсякак:

/> (2)
где е и у — постоянные,f = 0.005 экспериментальнополученнаявеличина.

Таблица 1.

Чувствительностьметодов неразрушающегоконтроля приопределениинесплошностейв металле

Метод Минимальные размеры выявляемых несплошностей, мкм Ширина раскрытия Глубина Протяжённость

Визуально-оптический
Цветной
Люминесцентный
Магнитопорошковый
Вихретоковый
Ультразвуковой
Радиографический

5...100
1...2
1...2
1
0,5...1
1...30
100

— 10...30
10...30
10...50
150...200
-
2...3% толщины изделия

100
100...300
100...300
30
600...2000
-
-

Применениекаждого изметодов в каждомконкретномслучае характеризуетсявероятностьювыявлениядефектов. Навероятностьвыявлениядефектов влияютчувствительностьметода, а такжеусловия проведенияпроцедурыконтроля. Определениевероятностивыявлениядефектов являетсядостаточносложной задачей, которая ещеболее усложняется, если для повышениядостоверностиопределениядефектов приходитсякомбинироватьметоды контроля.Комбинированиеметодов подразумеваетне толькоиспользованиенесколькихметодов, но ичередованиеих в определеннойпоследовательности(технологии).Вместе с тем, стоимостьпримененияметода контроляили их совокупностидолжна бытьпо возможностиниже. Такимобразом, выборстратегиипримененияметодов контроляосновываетсяна стремлении, с одной стороны, повысить вероятностьвыявлениядефектов и, сдругой стороны, снизить различныетехнико-экономическиезатраты напроведениеконтроля.

К примеру, вероятностьобнаружениядефектов всварных соединенияхприведена втабл.2 [5]. Частотавыявлениядефектов различноготипа приведенадетально вработе [1]. Какотмечаетсяв [1] на АЭС в Россиииспользуютнормы дефектовдля изготовления.Поэтому объемыремонта на АЭСв 10 раз и болеепревышаютнеобходимыйуровень дляобеспечениябезопаснойэксплуатации.Введение надействующихАЭС экономическиобоснованныхи оптимальныхнорм дефектовпозволит сократитьв 10 и более разтрудозатратыи рациональноперераспределитьсредства дляповышениябезопасностии продленияостаточногоресурса.

Таблица 2

Относительнаявыявляемостьдефектов сваркиразличнымиметодамидефектоскопиив % от общегочисла дефектов

Метод контроля

Поверхностные
трещины

Неметаллические
включения

Раковины Непровары по скосам в корне шва

Просвечивание
рентгеновское
Просвечивание
гамма-лучами
Ультразвуковой
Магнитопорошковый
Капиллярный (цветной)

2
0
10
98
100

100
85
45
0
0

100
90
85
0
0

65
28
95
0
0

65
30
45
0
0

Однако, несмотряна значительныеуспехи в развитииметодов НК иприменяемыемеры по контролюТС различныхсистем, отдельныедефекты остаютсяне выявленнымии становятсяпричинами ирезультатамиаварийныхситуаций ибольших катастроф.Так, методы исредства НК, применяемыена стадияхпроизводстваи предэксплуатационногоконтроля наАЭС, далеки отсовершенстваи в результатеих примененияне выявляетсязначительноечисло дефектовтехнологическойприроды [1].

1.2 Эффективностькомплексногопримененияметодов НК

Объективныйанализ примененияразличныхметодов привелк целесообразностиприменениякомплексныхсистем контроля, которые используютразные по физическойприроде методыисследования, что, в свою очередь, позволит исключитьнедостаткиодного метода, взаимодополнитьметоды и реализоватьтем самым принцип«избыточности»для повышениянадежностиконтроля системи агрегатов.

Различныеметоды НКхарактеризуетсяразными значениямитехнико-экономическихпараметров: чувствительностью, условиямиприменения, типами контролируемыхобъектов и т.д.Поэтому приформированиикомплексаметодов НКразной физическойприроды возникаетпроблема оптимизациисостава комплексас учетом критериевих эффективностии затрат ресурсов.

Комплексноеиспользованиенаиболеечувствительныхметодов неозначает, чтопоказателидостоверностибудут соответственнонаибольшими, а в свою очередь, учет первоочередноститехническихпоказателейможет привестик противоречиямс экономическимикритериями, такими кактрудозатраты, стоимость, время контроляи т.д., что, в своюочередь, можетпривести ктому, что выбранныйкомплекс методовНК может оказатьсяс экономическойточки зрениянеэффективным.

Для реализацииразличныхметодов НКразработаныразличныеприборы: дефектоскопы, толщиномеры, тепловизорыдля разныхдефектов (трещин, негерметичностей), электронноеоборудование(для нахожденияослабленияэлектрическихконтактов), механическоеоборудование, которое имеетразличныетехнико-экономическиехарактеристикии технологиииспользованиядля различныхтипов дефектови др.

Из анализаимеющихсяхарактеристиквытекаетнеобходимостьрешения задачивыбора состава(комплекса)методов НК какзадачи в оптимизационнойпостановке.

Комплексноеприменениеметодов НК длядиагностикии обнаружениядефектов вагрегатах исистемах направленона обеспечениеувеличенияэффективностии достоверностиконтроля, продленияработоспособностии ресурса.

Задача формированиякомплексаразличныхметодов НК дляобнаружениясовокупностивозможных(наиболее опасныхдефектов) всистеме можетбыть сформулированакак оптимизационнаямногоуровневаяоднокритериальная(многокритериальная)задача дискретногопрограммирования[7].

Решение задачи- оптимальноесочетаниеразличныхметодов НК, применениекоторых наиболееэффективнопри эксплуатациии анализе ресурсадорогостоящихсистем.

Актуальнымипри проведенииНК являютсятакже задачиоптимальногораспределенияобъемов контроляна всех этапахжизненногоцикла объекта, оптимизациимест и параметровконтроля, планированиятехническогообслуживаниясистемы с учетомэкономическихпоказателей.

1.3 Индустриализацияпримененияметодов НК.

Совершенствованиеопыта в областисистемногоанализа, развитиенаучно-методическойбазы и накоплениестатистическойинформациипозволилиподойти кформулировкеи обоснованиюконцепции«абсолютнойнадежности»ответственныхсистем, котораябазируетсяна результатахиспользованиявероятностныхметодов анализабезопасностии прочности, анализа критичностии оптимальногорезервирования, совершенствованияи широкогопримененияметодов НК, автоматизированныхсистем НК, количественногоучета влиянияНК на прочностьи долговечностьсистем, компьютерноманализе и оценкерезультатоврасчетов иизмерений.

Большие объемыпроведенияработ по выявлениюдефектов всистемах икатастрофическиепоследствия, которые могутбыть причинойнекачественногоего проведения, ставят задачупо индустриализациипримененияметодов НК сиспользованиемматематическихмоделей, методови современныхинформационныхтехнологийдля организациимониторингапри эксплуатациисистем.

Индустриализацияпримененияметодов НК иорганизацииработ на ответственныхобъектах исистемах требуютбольших материальныхи временныхзатрат, сравнимыхсо всеми остальнымирасходами наэксплуатациюобъекта.

При проведениимониторинга, исследованиясистем (элементов)и примененияметодов НК сцелью продленияресурса важнымиявляются данные, получаемыев результатерешения задач:

— прогнозированиявероятностибезотказнойработы (ВБР)элементов исистем. Прогнозированиеможет осуществляетсяраздельно попостепенными внезапнымотказам, сиспользованиеммоделей полиномиальнойрегрессии, моделей анализацензурированныхвыборок;

— составление(или использованиеготовой) обобщеннойструктурнойсхемы надежностисистемы и ееузлов и элементов.Обобщеннаяструктурнаясхема надежностиможет содержатьпомимо основныхи резервныхэлементов, элементы изсостава ЗИПа.Структурнаясхема надежностипредставляетсобой такуюсовокупностьфункциональноподобных основныхи резервныхэлементов, отказ которыхвызывает неустранимыйотказ всейсистемы;

— формированиекритериевпредельногосостояния длясистемы. Предельнымсостояниемэлемента являетсяего неустранимыйотказ. Отказэлемента неустраним, если, например, исчерпан резерви ЗИП. Неустранимыйотказ элемента, который вызываетотказ системы, означает переходсистемы в еепредельноесостояние;

— прогнозированиеостаточногоресурса узлови системы вцелом. Показателиостаточногоресурса определяютсяпо эмпирическойзависимостиВБР узла (поотношению кнеустранимымотказам) отнаработки.Остаточныйресурс системыможет прогнозироватьсядвумя способами: по результирующейзависимостиВБР системыот наработки, рассчитываемойна основе аналогичныхфункций узлов, либо по остаточномуресурсу наиболее«слабого» всмысле долговечностиузла. В качествеколичественныхоценок показателейостаточногоресурса используютсясредний игамма-процентныйостаточныересурсы.

Для эффективногорешения задачпрогнозированияТС и остаточногоресурса систем, повышения ихдолговечностиактуальнымиявляются:

— совершенствованиеприборногоконтроля, повышениеточности, применениепередовыхметодов контролятехническогосостояния иметодов НК;

— автоматизациясбора обработкии храненияэксплуатационнойинформациина базе универсальныхизмерительныхаппаратно-программныхкомплексов, разработкаи ведение базыданных мониторингаТС систем, разработкаформ эксплуатационныхдокументовдля сбора данных, необходимыхдля прогнозированияостаточногоресурса систем, формированиеперечня критичныхс точки зрениянадежностиэлементовисследуемыхсистем дляконтроля;

— детальнаяпроработкаперечня контролируемыхпараметров, мест, методови технологийизмерений, приборов дляконтроля и ихкласс точности, периодичностьконтроля.

В качествебазового средстваизмерения примониторингеТС необходимоиспользоватьаппаратно-программныекомплексы посбору и обработкеизмерительнойинформациина базе персональныхкомпьютеров, которые даютвысокую точностьи оперативностьизмерений, предоставляютширокие возможностипри обработкеи хранениюрезультатов, многофункциональность, высокую мобильность, относительнонизкую стоимость(по сравнениюс общей стоимостьюзаменяемыхприборов).

РезультатыпримененияНК могут бытьполезными приобоснованииоптимальныхобъемовремонтно-восстановительныхработ, обеспечивающихзаданное (илимаксимальновозможное привыделенномколичествесредств наремонт) продлениетехническогоресурса анализируемыхсистем.

2. Методологическиеаспекты обеспечениябезопасностисложных техническихобъектов вусловиях ограниченныхресурсов

Сложные техническиесистемы в своемразвитии — отпервоначальнойидеи заказчикаи генеральногоконструктора, до ее монтажа, или вывода изэксплуатации(списания), проходятряд этапов: несколькостадий и цикловпроектирования, изготовлениеопытных агрегатови образцовсистем, эксплуатацияв различныхрежимах и внешнихусловиях. Неизбежноенакоплениеинженерныхили проектныхошибок, технологическихотклонений, брака и физическихдефектов вэлементахконструкцийи систем могутсокращатьзапланированныйпериод нормальногофункционированияи эксплуатации, а также снижатьбезотказностьфункционирования.Сравнительныеоценки затратна устранениядефектов, которыеобнаруживаютсяна различныхстадиях проектирования, изготовленияи эксплуатациисистемы возрастаютпримерно вдесять раз присохранениине выявленногодефекта в системе, при переходеиз одной стадиижизненногоцикла в другую.В работе [1] отмечаютсяошибки в отчетепо безопасностиядерных реакторовWASH-1400, которые возниклина этапе проектированияодной из систем.Ошибка былаобнаруженав дереве отказов, хотя документыс даннымиграфическимиматериаламимногократнопроверялисьи перепроверялись.Многолетняяпрактика эксплуатациисложных системпоказывает, что важнойзадачей приподдержанииобъектов всостоянииработоспособностиявляется организацияи проведениетехническогообслуживанияи различныхвидов ремонтов(восстановления)элементовсистем. Организация«замедления»процессовстарениядорогостоящихсистем и обеспечениеих безопасноститребует пересмотрасуществующихметодик и подходов, а также разработкикачественнонового подхода- применения

--PAGE_BREAK--

моделей и методовсистемногоанализа, процедурпринятия решенийдля эффективногопланированиятехническогообслуживания(ТО), выявлениянеисправностейи дефектов, планомернойорганизациизамен.

Всегда присутствующийнедостатокматериальныхи финансовыхресурсов привелк необходимостипроведенияисследованийпроблемы поддержкитехническогоресурса ибезопасностисистем с цельювыявлениявозможныхрезервов кактехнического, так и организационногоплана, анализаи совершенствованияне всегдарациональныхподходов ипланированияпродленияресурсов агрегатови систем.

Основная идеяпо использованиюсуществующихрезервов ресурсныхи финансовыхвозможностейсостоит в том, чтобы к оцениваниютехническогосостояниясистем, планированиюих техническогосостояния, планированиювосстановленияи ремонта элементови систем, подойтиизбирательно(индивидуально), оценивая состояниеотдельногоэлемента, узла, системы.

Анализ сведений(данных об отказахоборудования)по эксплуатациисложных системпоказывает, что с течениемвремени (старением)доля отказовэлементов иагрегатоввозрастает, приводя кзначительномуросту затратна организациюи проведениеконтроля систем.Избирательныйподход такжеважен для уменьшениязатрат ресурсовпри организацииконтроля.

Проблема продленияресурса стареющихсистем с учетомкритерия безопасностиявляется комплекснойи состоит впроведенииряда этапов.На рис.1 представленасхема взаимосвязейразличныхфункциональныхзадач, которыевносят наибольшийвклад в обеспечениебезопасностисложных объектов.

2.1 Основы обеспечениябезопасностисложных объектови управленияограниченнымиресурсами2.1.1. Критичностьсистем

При анализебезопасностисложных объектовзначительноевнимание уделяетсявопросам определениякритичностиузлов и агрегатовсистем. Проблемавыявлениякритичныхэлементовособенно актуальнапри анализебезопасностисистем в условияхограниченныхресурсов. Посколькусистемы содержатбольшое количествоэлементов, тов условияхжестко ограниченныхресурсов обеспечитьповышениенадежностипутем улучшениякачества одновременновсех элементовне представляетсявозможным.

Однако разныеподсистемы, агрегаты илисистемы играютпри функционированииобъекта далеконе одинаковуюроль и отказыразных компонентовмогут приводитьк разным последствиям.Поэтому необходимососредоточитьусилия насовершенствованииузлов, критичныхэлементов, играющих вобеспечениибезотказностинаиболее важную(ключевую) роль.

Вывод о возможностиремонта илизамены толькочасти элементовсистемы безнеобходимостипроведенияремонтов другихэлементовбазируетсяна методикеанализа иранжированиянаиболее критичныхэлементов всоставе системы.

Проблема ранжированияэлементовсистемы можетрешаться различнымиспособами исостоит вцеленаправленномвыявлениикритичныхэлементов, подлежащихисследованиюи выявлениюдефектов наданном периодевосстановления.

Критичностьсистемы (элемента)есть свойствоэлемента, отражающеевозможностьвозникновенияотказа и определяющеестепень влиянияна работоспособностьсистемы в целомдля данногоранга последствий.

Критичностьне может бытьопределенатолько однимисвойствамиэлемента, адолжна определятьсяв рамках всеготехническогообъекта, егофункциональнойструктуры.Наиболеераспространеннымипоказателями, характеризующимикритичность, являются структурнаяважность иважность всмысле надежности[1,2].

Часто в инженернойпрактике прианализе системразличногофункциональногоназначения(космическихсистем, энергетическихустановок, трубопроводов, электрическихкабелей и т.д.)критичностьрассматриваетсякак более широкоепонятие — векторноесвойство. Выделяютсятри общих основныхсоставляющихкритичности[2]:

надежность (безопасность);

последствия отказа;

возможность уменьшения вероятности возникновения и тяжести последствий.

Пусть K=(K1...,Kj,...Kj*)(3) -
векторныйпоказателькритичности, где Kj — j-й частныйпоказатель, который отражаетнекоторую однучастную сторону, одну из характеристикобъекта. Различныесистемы могутхарактеризоватьсяразличныминаборами частныхпоказателейкритичности.Эти частныепоказателихарактеризуютсякак количественнымипоказателями, так и могутприниматьзначения каклингвистическиепеременные.

Набор показателейKj, принадлежащихК, может бытьследующим:

резервирование;

возможность отказа;

тяжесть последствий отказа;

устойчивость элемента к воздействию внешних неблагоприятных факторов среды;

контролируемость состояния элементов в ходе эксплуатации;

продолжительность присутствия риска вследствие отказа;

возможность локализации отказа и др.

Частные значенияпоказателейкритичностиопределяютсяразличнымивидами шкал[2]. Пример частныхпоказателейкритичностии их шкалы приведенв табл.1

Таблица 3. Частныепоказателикритичностии лингвистическиешкалы оценивания

Показатели Порядковые шкалы Тяжесть последствий

1. Отказ приводит к катастрофической ситуации
2. В результате отказа возникает необходимость в принятии экстренных мер для предотвращения катастрофической ситуации
3. Отказ приводит к потере некоторых эксплуатационных свойств. В результате чего время эксплуатации может сократиться
4. Отказ приводит к потере некоторых эксплуатационных свойств, не влияющих на продолжительность эксплуатации
5. Отказ изменяет режимы работы зависимых элементов, что увеличивает вероятности их отказов

Резервирование

Резервирование невозможно

Резервирование возможно, но отсутствует

3. Однократное резервирование без контроля состояния резерва

Однократное резервирование и состояние резерва контролируется

Двукратное и более резервирование без контроля состояния резерва

6. Двукратное и более резервирование, состояние резерва контролируется

Вероятность отказа

1. Элемент обладает относительно высокой вероятностью отказа в течение эксплуатации
2. Отказ считается возможным и вероятным (конструкция прошла достаточный объем испытаний, обеспечивающий приемлемый уровень вероятности безотказной работы)
3. Отказ считается возможным, но маловероятным (отказов данного элемента на предшествующих аналогах не наблюдалось)
4. Отказ возможен, но крайне маловероятен (при проектировании приняты меры для исключения отказа, обеспечен высокий показатель безотказности, достигнута стабильность характеристик, отсутствуют предельные температурные, радиационные, вибрационные нагрузки и т.д.
5. Отказ считается невозможным (отсутствуют логические условия для возникновения отказа)

Устойчивость к воздействию внешних неблагоприятных факторов

1. Из опыта эксплуатации известно, что в условиях воздействия внешних факторов ресурс меньше, чем проектный
2. Опыт эксплуатации в условиях воздействия внешних факторов отсутствует, но анализ предсказывает, что ресурс меньше проектного
3. Фактический ресурс в реальных условиях эксплуатации близок к проектному.
4. Известно, что реальный ресурс больше проектного
5. Отсутствуют неблагоприятные факторы внешнего воздействия в период эксплуатации

Контроль состояния элемента

1. Состояние элемента не контролируется
2. Предусмотрен контроль без прогнозирования
3. Предусмотрен прогнозирующий контроль

Контроль состояния элемента

Риск существует от начала функционирования до:
1) окончания эксплуатации
2) завершения второго этапа функционирования
3) завершения первого этапа функционирования

Возможность локализации

1. Локализация нужна, но технически невозможна в данной конструкции
2. Предусмотрены меры к локализации отказа
3. Специальные меры к локализации отказа не нужны

Операция ранжированияэлементов постепени критичностиможет осуществлятьсяна различныхуровнях структурированияобъектов систем, агрегатов иузлов, частейконструкцийи отдельныхэлементов наоснове анализаморфологическихблоков и структурныхвзаимосвязей[З]. Чем большевес элемента, тем он важнеедля обеспечениябезопасностиобъекта.

Пусть в результатеоцениваниякритичностиэлементоввыделено множествокритичныхэлементов

E={ej,jЄJ},J={1,...,n}, (4)

на надежностькоторых следуетобратить особоевнимание прирешении задачиобеспечениябезопасностиобъекта.

Формальнозадача ранжированияэлементов постепени критичностис учетом одногоили совокупностикритериевотносится кклассу задачопределенияпредпочтениймногомерныхальтернатив[4, 5, 6]. Ее решениев каждом конкретномслучае зависитот типов систем, выбранныхчастных показателейкритичности, экспертнойинформациии т.д.

2.1.2 Анализ данныхпо критичнымэлементам

Для организациинормативно-техническогообеспеченияи сопровожденияданными критичныхэлементов наразличныхэтапах восстановлениянеобходимосоздание иведение базданных о дефектахи их положениях, размерах, результатахиспытаний идиагностики, проблемахвосстановления, структурныхсхемах системи деревьяхотказов и т.д.Эти данныеявляются важнымикак для оценкивероятностипроявлениядефектов, таки для болеетщательногоих изучения.Ведение «информационногопаспорта»исследуемыхкритичныхэлементов сданными отехнико-экономическихпоказателяхи операциях, которые выполнялисьс элементамина предыдущихпериодахвосстановления, позволяютреализоватьнаиболее рациональныепути и способыустранениядефектов.

На основе анализаинформационногопаспорта элементадля различныхпериодоввосстановленияможно говорить: о контроле надразвитиемдефекта, сравниватьобнаруженныедефекты сопределеннымиэталонами дляих ранжирования, проводитьклассификационныйанализ, принимаяк вниманиюаспекты связанныес безотказностьюи ресурсамидля системы.Информационныйпаспорт элементовэто также основадля выбора ипостроенияпринциповконтроля сучетом техническиххарактеристики экономическихпоказателей.

Отсутствиеэксплуатационныхданных и материаловдиагностикии контроля непозволяетрациональноорганизовыватьэксплуатациюсистем такимобразом, чтобырасходоватьтехническийресурс какможно дольше, не снижая приэтом уровеньнадежностив целом.

2.1.3 Механизмывыявленияразличныхдефектов

Проблемарациональногоиспользованиятехническогоресурса дляотдельныхэлементов иагрегатовсистемы ставитзадачи исследованиямоделей и механизмовдеградацииэлементовсистем. Построениемоделей длямоделированияразвития дефектовразличноготипа для различныхтипов элементов(кабели, трубы, двигатели ит.д.) с учетомразличныхвнешних условий(окружающейсреды) и возмущенийявляется актуальнойзадачей.

Отметим такжезадачу выбораметода (инструментов)или комплексаметодов неразрушающегоконтроля (НК)для проведениядиагностикитехническогосостояния какотдельныхэлементов, таки их совокупностис учетомтехнико-экономическихпоказателей.Инженернаяпрактика выдвигаетряд требований, которым должныудовлетворятьметоды, преждевсего, например, возможностьвизуализациидефектов, высокаявыявляемоестьдефектов, чувствительностьприборов, компактностьи практичностьоборудования.Для различныхработ применяютсякак отдельныеметоды НК, таки их комбинации(комплекты).Однако их совместноесочетание(например, визуальныйи вихретоковый)позволяютполучить болеедостовернуюинформациюо качествеметаллоизделий, например, вкосмосе [3].

В работах [8, 9, 10,11] рассмотреныроль и местометодов НК дляобеспечениянадежностии долговечностисистем с высокойценой отказа, а также рассматриваютсямодели и способыкомплексированияразличных посвоей природеи затратамресурсов методовНК.

2.1.4 Планированиевосстановлениякритичныхэлементов

Прирешении задачвосстановленияактуальнымиявляются моделии методы планированиявосстановленияэлементовсистем, которыеучитываютвозможностисовмещенияотдельныхопераций ТО, ремонта итехнологическихпроцессов, методы совершенствованиярасписанийобслуживанияс учетом различныхкритериев ит.д. Для подготовкиТО критичныхэлементовнеобходимотакже планироватьобеспечениеих различногорода ресурсамии разработатьмодели расходованияресурсов наоснове теорииуправлениязапасами. Важнымиявляются задачипланированияобъемов и сроковпроведенияТО, разработкиоптимальныхстратегийремонтов поразличнымпоказателямготовности, стоимости ит.д. Основаниемдля назначениятого или иноговида ремонтаявляется выработкатехнологическимоборудованиемтехническогоресурса, прикотором создаетсяугроза безопасностиобъекта.

Приразработкетаких моделейнеобходимоформироватьпоказателикритериев иучесть ограниченияна потреблениеразличногорода ресурсов(численностьспециалистов, участвующихв проведенииэксплуатационныхпроцессов), оборудования, финансовыхзатрат, временныхограниченийна восстановление.

Рассмотримодну из задачпринятия решенийпо выбору способоввосстановленияэлементовсистем.

Предположим, что для фиксированногопериода времениТ в результатепроведенияисследованиятехническогосостояниявыделенныхкритичныхэлементов иобработкирезультатовэкспериментовпо диагностикеэлементов(отдельныхагрегатов илисистем) с применениемкомплексаметодов НКопределенывозможныеспособы восстановленияэлементов изаданы ограниченияпо технико-экономическимпоказателямна проведениеработ.

Обозначимчерез Е={ej,j Є J), J={1,...,n}, (5)

- множествоэлементов(агрегатов), укоторых наданный периодвосстановленияТ необходимопроводитькомплекс мероприятий,(ТО различногоуровня), восстановление(профилактику, замену и т.д.).Объемы ремонтно-профи-лактмческихработ для каждогоагрегата илисистемы зависятот экспертнойинформациио величине егоостаточногоресурса, интенсивностиотказов, результатовконтроля систем, выделенныхресурсов и т.д.

Реализациявосстановленияработоспособностиэлемента еjможет осуществлятьсяразличнымитехнологическимиспособами

xjkЄ Xj={хj1, хj2,...,xjk*} (6)

Тогдах = (х1k1,… х1kj,..., хnkn) (7)- переченьспособоввосстановлениявсех критичныхэлементовсистемы.

Припроведенииработ могутзадействоваться: различное числобригад, ремонтныхорганов, оборудованиеразличноготипа и т.д., дляразличныхэлементовнеобходимыфинансовыеи ресурсныезатраты. Отэтих затратзависит качествои сроки проведенияработ (заменаузла новым илизамена (восстановление)его части ит.д.), что и определяетпоказательвероятностине достиженияпредельногосостояния послеих восстановления.

xjk

— ЗАМЕНА
— ЧАСТИЧНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ
— РЕЗЕРВ

Рис.2.Возможныевариантывосстановлениякритичныхэлементовсистем

Определим длякаждого способавосстановленияxjk показателипланируемыхвероятностейне переходав предельноесостояние рj(xjk) и затратресурсов gj(xjk) (например, среднее времявосстановленияэлементов исистем, стоимостьремонтно-профилактическихработ, трудозатратыи т.д.).

Данныепо ресурсамзаносятся втаблицу в которойдля каждогоэлемента фиксируютсявозможныеспособы еговосстановления.

Пусть заданыограниченияbi, i Є I = [1,..., т}по каждомуресурсу дляплановогопериода времениТ. Тогда задачавыбора способоввосстановленияэлементовсистемы можетбыть сформулированаследующимобразом:

максимизироватьнадежность

Р(х) = Пpj(xjk) --> mах, (8)

при ограниченияхна ресурсывосстановления

gi(x) = SUMgij(xjk)i,i Є I

x =(x1k1,...xjkj,...xnkn}Є X = ПXj (9)

Результатомрешения даннойзадачи являютсяфиксированныеспособы восстановленияагрегатов илитехнологическихсистем в плановыйпериод восстановленияТ, после выполнениякоторых надежностьсистемы являетсямаксимальнойпри выделенныхресурсах. Важноотметить, чтопри нахождениии интерпретациирешений необходимоисследоватьих корректностьи адекватность.Для решениязадачи могутбыть использованыалгоритмы, базирующиесяна методепоследовательногоанализа и отсеиваниявариантов[2,3].

2.2 ОбеспечениебезопаснойэксплуатацииАЭС в условияхограниченныхресурсов

Рассмотримконкретноевоплощениеуказанных впредыдущемразделе методологическихаспектов иконцептуальныхпринципов напримере проблемыфункциональныхсистем, важныхдля безопасностиАЭС.

2.2.1 Аварии и инциденты, связанные сповреждениемметалла основногооборудованияна АЭС

НаАЭС различныхстран произошелцелый ряд аварийи инцидентов, связанных сразличнымимеханизмамидеградацииметалла основногооборудования[12]:

1) 22 января 1982 г. врезультатекоррозионно-усталостногоразрушенияшпилек горячихколлекторов1,3,4, 5-го парогенераторовблока № 1 РовенскойАЭС произошлаавария, в результатекоторой 1100 м3теплоносителяпопало из первогоконтура в котловуюводу парогенераторовс последующимвыбросомрадиоактивностиза пределыблока.

2) 20 сентября 1990г. на блоке № 1ЮУАЭС, 15 октября1988 г. на блоке №1 ЗАЭС, 13 июня 1989г. на блоке № 2ЗАЭС были обнаруженыповрежденияхолодных коллекторовпарогенераторов, причиной которыхявилось зарождение, подрастаниеи объединениемножествакоррозионно-механическихтрещин размеромдо 800 мм.

3) 7 марта 1989 г. наблоке № 1 АЭС«Me QUIRE» (США) произошлаавария с открытиемтечи теплоносителяво второй контур.Причина — межкристаллитнаякоррозия трубчаткипарогенераторасо стороны 2-гоконтура.

4) 9 марта1985г. на АЭС «TROJAN»(США) произошлаавария, связаннаяс разрушениемнапорноготрубопроводадиаметром 355мм дренажногонасоса с выбросомпароводянойсмеси с температурой178°С на высотуоколо 14 м. Причинааварии — эрозионно-коррозионныйизнос, в результатекоторого толщинастенки трубыуменьшиласьс 9,5 до 2,5 мм.

5) 9 декабря 1986 г.На блоке № 2 АЭС«SURRY» (США) произошелгильотинныйотрыв участкатрубопроводапитательнойводы со сторонывсоса основногопитательногонасоса «А».Восемь работниковАЭС, производившихзамену теплоизоляции, попали подпоток вскипающейводы при температуре188°С. Из 8 рабочихчетверо скончалисьот полученныхожогов. Причинааварии — эрозионно-коррозионныйизнос с уменьшениемтолщины стенкитрубы с 12,7 до 6,3, а местами до1,6 мм.

Аналогичнаяавария произошлана АЭС «LOVIISA» (Финляндия)в 1990 г., связаннаяс разрушениемосновноготрубопроводапитательнойводы.

6) В1989 г. на ряде АЭСФранции быливовремя обнаруженытрещины в импульсныхтрубках компенсаторовдавления. Причина- межкристаллитноекоррозионноерастрескиваниепод напряжением.

7) 24декабря 1990 г. наблоке № 5 НововоронежскойАЭС произошелинцидент, сопровождавшийсяобразованиемтечи в местеприварки переходаДу 125 х100 к переходуДу 100 х 80 по композитномусварному шву.Наиболее вероятнойпричиной инцидентабыло коррозионно-механическоеразвитие сварочныхдефектов подвоздействиемэксплуатационныхфакторов.

2.2.2 Причины аварийс разрушениемтрубопроводови меры по ихпредотвращению

Эрозионно-коррозионныйизнос трубопроводовоказался однимиз важнейшихфакторов старенияоборудованияна всех АЭСмира. В 1986 г. проявлениеэтого процессабыло зафиксированона 34 блоках АЭССША и сталотребоватьцелевых действийпо его выявлениюи предупреждению.

Анализ ситуациина АЭС «SURRY» показал, что основнойпричиной разрушениятрубопроводовявилось эрозионноеповреждениезащитногооксидного слояиз продуктовкоррозии, котороев дальнейшемспровоцировалопрямое коррозионноевоздействиеводы на внутреннююповерхностьтрубопроводов.

Аварии способствовалатакже неоптимальнаяконструкцияТ-образногосоединениятрубопроводов, приводящаяк прямому давлениюпотока воды, движущейсясо скоростьюоколо 5 м/с, навнутреннююповерхностьколена и к появлениюеще более высоких(в 2-3 раза) локальныхскоростейтурбулентногопотока. С этойточки зренияболее выгоднымбыло бы боковоесоединениетрубопроводовпод углом 45°.

Прямыми измерениямибыло установлено, что наибольшийизнос наблюдаетсяв местах локальныхнаибольшихскоростейпотока, в частности, в коленах иТ-образныхпереходахтрубопроводов.Что касаетсякавитации, тоее влияние наразвитие авариималовероятно, хотя и не исключаетсяполностью принекоторыхрежимах эксплуатации.

Оказалосьтакже, чтоэрозионно-коррозионныйизнос являетсяслабым местомуглеродистых(мягких) сталей, использовавшихсяв качествеконструкционныхматериаловдля трубопроводов, износ которыхстановитсянаиболее существеннымкак раз вобластирабочих температуртрубопроводов2-го контура-100 — 250°С.

Изучениеальтернативныхматериаловпоказало, чтостойкостьдеталей к износузначительно(в несколькораз) повышаетсяпри наличии1 — 2% Сг и Мо в качествелегирующихэлементовстали, тогдакак разрушеннаятруба на АЭС«SURRY» отличаласьнеобычно малымсодержаниемэтих элементов(

Несомненнотакже влияниекислорода вводе и водно-химическогорежима на изнострубопроводов, который длямягких сталейвелик при рНниже 5 или между7 — 9. И хотя на АЭС«SURRY» рН поддерживалсямежду 8,8 и 9,2, локальныеколебания рНбыли, несомненно, много больше.Поэтому дляограничениявредного влияниясреды необходимогарантированноеподдержаниерН в пределах9,0-9,5.

Наиболее разумныйкомпромиссобеспечиваетсяиспользованиемпокрытия толщиной0,5 мм из нержавеющейстали длятрубопроводовдостаточнобольшого диаметра(более 100 мм) изуглеродистойстали или применениемтрубопроводовмалого диаметраиз нержавеющейстали. Такаяидеологияуспешно реализованана ряде АЭС, вчастности, вШвеции, в результатечего оказалосьдостаточнымпроводитьинспекциютрубопроводовчерез 4 года.Кроме того, приэтом значительноуменьшаетсяперенос продуктовкоррозии.

Следует, однако, отметить, чточерез 2 годапосле авариина АЭС «SURRY» выяснилось, что замененныетрубопроводыпродолжаютизнашиватьсябыстрее, чеможидалось. Врезультатена обоих блокахпотребовалосьдополнительнозаменить более100 участковтрубопроводов, и появилисьсомнения вправильномпониманиимеханизма этогоявления.

2.2.3 Методологияэксплуатационногоконтроля наоснове концепциириска. Основныеположения

В последнеевремя для повышениянадежностиотдельныхкомпонентови систем, а такжебезопасностисложных технологическихобъектов, вцелом, был предложен[22] и получилразвитие [23] подход, позволяющийприменятьконцепцию рискапри построениипрограммэксплуатационногоконтроля. Особенноактуальны такиеразработкидля ядернойотрасли, гдечасто стоитзадача эффективногоиспользованияограниченныхматериальныхи финансовыхресурсов припроведениидистанционногоили ручногонеразрушающегоконтроля, продолжительностькоторого ограниченаво времени.Развитие идеологиипримененияконцепции рискадля проведенияэксплуатационногоконтроля (RiskInformed In-Service Inspection -RI-ISI) в планевыбора методовНК и разработкипроцедур самогоконтроля меняетсяв сторонуинтегрированияНК в целостнуюпрограммууправлениясложным объектом[24], в рамках которойфундаментальными обязательнымявляется пониманиемеханизмовдеградациии повреждений, которые являютсяхарактернымидля вполнеопределенногоместа той илииной системы.При этом, конечноже, процедураНК подразумеваетиспользованиеконкретныхметодов, вероятностьобнаружениякоторыми дефектов, обусловленныходним из возможныхмеханизмовдеградации, или их совокупностью, максимальна.

Чрезвычайноинтересен вэтом плане опытСША по разработкеи применениюметодологииRI-ISI для контролятрубопроводовна АЭС [25]. Речьидет о разработкепрограммэксплуатационногоконтролятрубопроводовна основе результатоввероятностногоанализа безопасностипервого уровня(ВАБ-1) [26, 27].

Основные этапыпримененияRI-ISI методологииприведены нарис. 3.

Рис.3. МетодологияпримененияRI-ISI

Рассмотримосновные этапыее выполненияпоподробнее.

На первом этапе,необходимоопределитьсяс объемом программыRI-ISI по отношениюк системам, т.е. необходимовыбрать системыи собрать данныедля каждойсистемы порезультатамработы блоков.Другими словами, требуетсяуказать предварительныйсписок системАЭС, охватываемыхв рамках программыRl — ISI, которые включалибы:

— системы трубопроводов(в т.ч. по классам), которые составляютграницы контуровдавления;

— системы трубопроводов, рассматриваемыев ВАБ 1 -го уровня.

Результатотбора — категориисистем по степенидетализации, важной сточкизрения концепциириска.

Основные источникиданных по системамблоков

Таблица 4

ДАННЫЕ ПО СИСТЕМАМ БЛОКА

ВАБ*

— анализ исходных событий (уровень 1)
— частоты исходных событий
— анализ аварийных последовательностей
— модели деревьев событий/деревьев отказов
— базы данных по компонентам для ВАБ
— требования по контролю компонентов
— анализ возможных затоплений и пожаров
— характеристики оборудования, важного для безопасности и используемого для останова блока

ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ

— документация по выполнению программ контроля металлов на АЭС
— хронология событий на трубопроводах АЭС
— документация по обслуживанию оборудования АЭС
— международные базы данных по отказам на трубопроводах
— данные по другим отраслям промышленности

КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМ

— описание проекта и функционирования систем
— проектные и эксплуатационные параметры
— системные спецификации
— чертежи оборудования и трубопроводов
— расположение и описание сварных соединений
— результаты обхода / осмотра систем / блока
— изометрические чертежи
— существующая программа контроля

* Вероятностныйанализ безопасностиАЭС

Этап 2 сопровождаетсявыявлениемрежимов/механизмовотказа и ихпоследствий.Для этого используютсоответствующийметод FMEA (Failure Mode and EffectAnalysis) [26].

Необходимоотметить, чтометод анализарежимов / механизмовотказов и ихпоследствийявляется типичнымпримером индуктивногоподхода к анализувлияния последствийотказов компонентовна работу системыв целом. Сутьметода состоитв использованиисистематическогои логическогопроцесса дляидентификациивсех режимов/механизмовотказов науровне блока, системы, подсистемы, компонент либопроцессов.Другими словами, метод индуктивнымобразом определяетэффекты и последствиявлияния отказовна блок, системуили процесс, которые находятсяв стадии изучения, а также позволяетлучше понятьмеханизм отказа.

Результатомвыполненияэтого анализаесть кодификацияспособностисистемы, компоненты, системы и т.д.функционироватьс требуемымипараметраминадежности.Наиболее полезнымявляется возможностьметода оцениватьпроектнуюадекватностьсистемы выполнятьсвои функции, а также углублятьпониманиевзаимосвязейна функциональномуровне междуотдельнымичастями систем, подсистем ит.д.

Основнымиэлементамиметода являются:

характеристика и назначение системы, подсистемы, компонента и т.д.;

— режимы / механизмы отказа;

— категория частот отказов;

— механизмы отказов и их причины;

— результат отказов (в т.ч. тяжесть последствий и время вынужденного простоя);

— последствия отказов;

— метод обнаружения отказов;

— средства и возможности (в т.ч. проектные) уменьшения вероятностей отказов.

Таблица 5

Основные этапыпроведенияметода анализарежимов/механизмовотказов и ихпоследствий.

Метод анализа режимов / механизмов отказа и их последствий

Оценка последствий

Оценка режимов / механизмов отказа / деградации

— прямые и косвенные эффекты
— размер течи
— возможность изолирования течи
— пространственные эффекты
— исходные события

— механизмы деградации
— проектные характеристики
— особенности монтажа
— эксплуатационные условия
— воднохимический режим
— опыт эксплуатации

Компоновка сегментов трубопроводов для оценки риска

— целостность участков трубопроводов
— схожесть механизмов деградации
— схожесть последствий отказов
— близкая компоновка

Схема примененияметода приведенав таблице 5.

Результатыи информация, собранные входе FMEA, используютсязатем для полученияколичественныхи качественныхоценок рискадля сегментовтрубопроводов.

Как известно[28], для анализабезопасностиАЭС применяют, в основном, дваподхода: детерминистскийи вероятностный.Не останавливаясьна преимуществахи недостаткахкаждого из них, отметим, чтосегодня наибольшеераспространениеполучил именновероятностныйметод — ВАБ.Выполнениепервого уровняВАБ позволяетна основе анализапроектныхданных по блокув целом и отдельнымсистемам наоснове выделенныхисходных событийпостроитьдеревья отказови деревья событий, достаточнополно проследиввозможные путиразвития аварий.Конечной цельювыполненияВАБ первогоуровня являетсяполучениеусловной вероятностиповрежденияактивной зоныреактора иличастоты поврежденияактивной зоны(ЧПАЗ), котораяопределенав соответствующихнормативныхдокументах[25] на уровне 10-5/реакторо-леткак количественнаяцель безопасности.

Для ряда блоковАЭС Украиныуже проведенВАБ первогоуровня. Приэтом для первогоблока ЮУАЭСвклад аварийс потерейтеплоносителя(по исходнымсобытиям аварии)и доминантныхаварийныхпоследовательностейв ЧПАЗ составляетоколо 50% [27]. Приэтом исходнымисобытиямиаварий являютсяотказы трубопроводов.

2.2.4 Ранжированиесегментовтрубопроводов

Говоря о ранжированиисегментов, желательно, прежде всего, определитьпонятие сегмента.Под сегментомподразумеваютнепрерывныйучасток системытрубопроводов, для которогоуровень последствийи/или механизмповрежденийявляется темже самым иопределенным.

Сегменты образуютсяза счет объединенияпримыкающихучастков компонентовсистемы, длякоторых характернылибо те же уровнипоследствий, либо тот жемеханизм повреждений.

продолжение
--PAGE_BREAK--

Выделяютсядве категориисегментовтрубопроводов[22]:

сегменты, важные для безопасности;

2) сегменты, неважные длябезопасности.

При этом каждаяиз категорийранжируетсяпо вкладу вчастоту проплавленияактивной зоны, которая и являетсяпринятой оценкойриска системыв целом.

Этап 3 связанс проведениемоценок рискаотдельныхсегментовтрубопроводов.Последовательностьшагов при оценкериска отдельногосегмента трубопроводаприведена нарис.3.

Высокий уровеньпоследствийсвязан с нарушениемграниц контурадавления, ведущимк существенномувкладу в суммарныйриск АЭС. Средний- определяетсобытия, неотносящиесяк высокому либонизкому уровнямпоследствий.Низкий — нарушениеграниц контурадавления, приводящеек ожидаемымэксплуатационнымсобытиям и неухудшающеевозможностиАЭС по ослаблениюпоследствийотказов.

Одна из «сильных»сторон рассматриваемогоRl — ISI подхода состоитв том, что егоприменениеневозможнобез детальногоизучения ипониманиямеханизмовдеградациитрубопроводов.

2.2.5 Оценка частотповреждениятрубопроводов

Задача оценкичастот повреждениятрубопроводовявляется затратнойс точки зрениякак трудовых, так и финансовыхресурсов. Говоряоб оценке частот, необходимоотойти отвероятностныхповрежденийтрубопроводови использоватьчастотныехарактеристики, которые, особеннодля редкихсобытий, являютсяболее полнымис точки зренияих использованияпри расчетериска. Для оценкичастот повреждениятрубопроводовиспользуетсядва подхода:

Рис.3. Последовательностьэтапов приоценке рискаотдельногосегментатрубопровода.

анализ структурной надежности;

2) анализ эксплуатационныхданных.

2.2.6 Анализструктурнойнадежности

Этотподход подразумеваетиспользованиевероятностныхоценок на основетехники механикиразрушенийдля расчетавероятностейотказа/ разрушенияучастка трубопроводакак функциивремени, включаятакие параметры, как частотапроведенияконтроля ивероятностьобнаружениядефекта.

Использованиеметода Монте-Карлопозволяетмоделироватьвозникновениеи развитиетрещин, а такжеоценивать, какая их частьне будет продетектированаи отремонтированадо моментаотказа трубопроводов.При этом вероятностьотказа основанана повторяющемсяприменениидетерминистскихмоделей ростатрещин.

Реализованныеалгоритмывключают всебя, также, частоту проведенияконтроля ивероятностьобнаружениядефектовнеразрушающимиметодами.

Программноеобеспечениедля реализациитакой вероятностноймодели доступнов пользованиидалеко не всемвследствиесложностиалгоритма.Отдельно необходимоупомянуть опогрешностяхи неопределенностях, оценка которых- далеко не простаяпроцедура [30].Опубликованныерезультатыпо оценкам, полученнымв рамках анализаструктурнойнадежности, содержат оценкичастот отказовтрубопроводов, которые слишкоммалы для ихверификации, но должны бытьв согласии сданными поопыту эксплуатации.

2.2.7 Анализ эксплуатационныхданных длятрубопроводов

Альтернативныйметод оценкичастот повреждениятрубопроводовсостоит в разработкемоделей наоснове опытаэксплуатации.Этот опыт составляетнесколько тысячреакторо-летэксплуатациии являетсябесценнымисточникоминформацииотносительнонаиболее вероятныхпричин большогоколичестватечей трубопроводови относительномалого, до сихпор, количествабольших течейи разрывовтрубопроводов.

Разработанцелый ряд моделейдля оценкикорреляцийчастот повреждениятрубопроводови физическиххарактеристиксамих механизмов, вызывающихповреждениятрубопроводов.Как правило, механизмыповреждениятрубопроводовдостаточнополно учитываютусловия и режимыэксплуатации, а также механизмыдеградации, которые либопрямо ведутк повреждениютрубопроводов, либо существенноуменьшаютвозможноститрубопроводовпротивостоятьразличнымусловиям переходныхпроцессов.Поэтому опытэксплуатацииможет бытьиспользованпрактическипри рассмотрениипотенциальныхотказов трубопроводовпосредствомидентификациихарактерныхмеханизмовдеградации, либо их комбинаций, а также эксплуатационныхпараметрови условий. Исходяиз анализаданных, полученныхпри эксплуатациитрубопроводов, можно, создавсоответствующуюбазу данных, на основе пониманияхарактерныхмеханизмовотказа ввестипроцедуруранжированияпотенциальныхотказов сегментовтрубопроводовпо их значимостикак:

— высокая; — средняя;- малая.

Поскольку наданном уровнедетализацииусловное разбиениепотенциальныхотказов на трикатегорииявляется приемлемым, то здесь необсуждаютсяпогрешностипри оценкечисленныхвеличин частот, которые былибы актуальныпри необходимостиработы с ихабсолютнымизначениями.

На основаниибаз данныхотказы трубопроводовмогут бытьклассифицированыпо следующимрежимам отказов[24]:

• трещины/протечки: дефекты, проникающиепо толщинетрубопроводови приводящиек видимым признакам(отложениеборной кислоты, появлениекапель и т.д.);

• течи: дефекты, для которыххарактерноразрушениетрубопровода, проявляющеесяв ограниченных, но легко обнаруживаемыхпротечках.Диапазон характерныхпротечек: оттечей из микроотверстийдо несколькихлитров в минуту;

• повреждения: дефекты, длякоторых характерныскорости протечекс параметрами, которые вышеустановленныхтехническимитребованиями.Как правило, этот тип поврежденийс характернымискоростямипротечекобнаруживаетсясистемой обнаруженияпротечек (назападных АЭС);

• разрыв, разрушение, гильотинныйразрыв: трубопроводразрушаетсялибо в значительноймере по сечениютрубопровода, либо вплотьдо двухстороннегоотрыва частитрубопроводапо полномусечению. Длятакого типадефектов нетнадежных оценокпо оценке скоростиистечения, нообычно этавеличина определяетсярасходом системыподпитки.

2.2.8 Основныемеханизмыдеградациитрубопроводов

Наиболеехарактерныемеханизмыдеградацииопределяютсяособенностямиреакторнойустановки, материалами, условиямиэксплуатациии т.д.

Косновным механизмамдеградацииотносятся [24]:

— термическаяусталость(ТУ);
— коррозионноерастрескивание(КР);
— коррозионноерастрескиваниепод напряжением(КРН) (межкристаллитнаякоррозия, транскристаллитнаякоррозия ит.д.);
— щелеваякоррозия илокальноекоррозионноевоздействие(ЛК) (микробнаякоррозия, питтинговаякоррозия идр.);
— эрозия прикавитации(Э-К);
— эрозионнаякоррозия (Э/К);
— вибрационнаяусталость(ВУ);
— гидроудар(ГУ).

Определениячастот отказов/поврежденийразрывовтрубопроводовна основе имеющихсяданных по конкретныммеханизмамдеградацииявляется предметомотдельногонаправленияпри моделированиипроцессов иоценке самихчастот [24, 29]. Ниже, в табл. 6, приведенытипичные величинычастот, рассчитанныепо даннымэксплуатационногоопыта США.

Таблица6. Характерныемеханизмыдеградациии их частоты

Механизм отказа повреждения Количество отказов / повреждений Разрывы Частота отказов / повреждений Условная вероятность разрыва Частота разрывов (на реакторо-год) Точечная оценка Точечная оценка Точечная оценка Байесовская оценка ТУ 38 1,8х10-2 3,8х10-5 КР 14 6,8х10-3 3,8х10-5 КРН 166 8,0х10-2 3,8х10-5 ЛК 72 3 3,5х10-2 0,042 1,5х10-3 1,2х10-3 Э-К 15 7,3х10-3 3,8х10-5 Э/К 280 19 1,4х10-1 0,068 9,2х10-3 8,7х10-3 ВУ 364 25 1,8х10-1 0,069 1,2х10-2 1,2х10-2 ГУ 35 15 1,7х10-2 0,43 7,3х10-3 6,8х10-3 Другие 43 8 2,1x10-2 0,19 3,9х10-3 3,5х10-3 Дизайн и конструкция 192 13 9,3х10-2 0,068 6,3х10-3 5,9х10-3 Неизвестные 177 11 8,6х10-2 0,062 5,3х10-3 4,9х10-3 ВСЕГО 1396 95 6,8х10-1 0.068 4,6х10-2 4,5х10-2

*-точечная оценка- ноль, если ненаблюдаютсяразрывы; верхняяоценка данав предположенииодного отказадля каждогомеханизмадеградации.

Величинычастот дляпотенциальныхразрывовтрубопроводоввследствиеспецифическихмеханизмовдеградациипозволяютвыделить наиболееважные из нихи проранжироватьих по трем ранеевведеннымкатегориям.

Втабл. 7 приведеноразбиениемеханизмовдеградациипо категориямриска для оценкипотенциальныхразрывовтрубопроводовв рамках матрицыриска.

Таблица7. Категориимеханизмовдеградациипри оценкепотенциальногориска длятрубопроводов

Потенциальный риск разрыва для трубопроводов Условия течи Механизм деградации 1/(реакторо-год) Типичные величины частот, Высокий Большая Эрозионная коррозия, гидроудар, вибрационная усталость

~10-2

Средний Малая Тепловая усталость, усталостная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением, локальная коррозия

-3

Низкий Отсутствует Отсутствует

-4

Элементыэтапа 4 рассмотреныв [18].

2.2.9 Опыт примененияRI-ISI

Говоря о последнем,5 этапе, необходимоотметить, чтов США методологияRl — ISI уже нашлаприменениев виде двухподходов: А иВ, разработанных, соответственно, компаниейWestinghouse и EPRI — электроэнергетическимисследовательскиминститутом.ВыполнениеRl — ISI по методу Азавершено для:

— АЭС Millstone, блок 3; — АЭС Surry, блок 1;
пометоду В для:

— АЭС ANO, блок 1;- АЭСANO, блок 2.

Все реакторы- легководныепод давлениемот разныхпроизводителей.

Результатывыполненияпрограммы Rl — ISI для системыохлажденияреактора приведеныв табл. 8.

Результатыявляются оченьвпечатляющими: объем контроляна АЭС Millstone сократилсяв 5 раз, при этомуровень безопасностии надежностиостался такимже.

Таблица 8 — Результатывыполненияпрограмм Rl — ISI вСША

Система охлаждения реактора АЭС Millstone метод А блок 3 АЭС ANO, блок 2, метод В Число горячих петель 4 2 Число холодных петель 4 4 Число выделения сегментов в системе охлаждения реактора 66 40 Число сегментов, важных для безопасности 55 32 Количество сварных соединений ~1200 307 Обычная практика (УЗК и КК) 340 99 RI-ISI (У3K и KK) 67 35 Отношение 5 2.8 3. Моделированиецентрализованнойсистемы обеспечениябезопасностисложных технологическихобъектов

В/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>

… …

/>/>/>
/>/>/>/>
/>/>/>/>/>
/>
/>
/>/>/>/>

SQL — запросы

ЛСХД

/>/>

ЦСХД

Портативные приборы НК

Стационарные комплексы НК

первой частидипломнойработы намибыли сформулированытеоретическиеосновы построенияцентрализованныхсистем обеспечениябезопасности(СОБ) сложныхтехнологическихобъектов. Общийвид такой системыпредставленна рисунке 4.Подобная системадолжна представлятьсобой многоуровневыйпрограммно-аппаратныйкомплекс.

Рис. 4 Структурная схема СОБ

Напервом уровнесистемы находятсяаппаратныекомплексывыполняющиенепосредственнуюоценку техническогосостоянияотказоопасныхузлов объектаметодаминеразрушающегоконтроля. Вкачестве структурныхэлементов этогоуровня могутвыступатьвсевозможныепортативныеприборы, такиекак УЗК и вихретоковые, дефектоскопы, толщиномеры, тепловизоры, дозиметры ит.п, а так жеразличныестационарныекомплексы НК.Анализ эффективностиприменяемыхна сегодняшнийдень методовНК для различныхгрупп объектов, а так же факторы, влияющие наформированиекомплексаметодов НКкоторые могутбыть примененык тому или иномуобъекту, рассмотреныв п.1 моей работы.

Информацияоб объекте, полученнаяна первом уровнеСОБ, поступаетв базу данныхлокальныхсистем храненияданных (ЛСХД), образующихвторой уровеньСОБ. БольшинствоЛСХД могут бытьпостроены набазе обычныхнастольныхПК, оснащенныхсоответствующимиинтерфейснымиплатами и ПО, при необходимостимогут бытьиспользованымобильные ПК.Данных с портативныхприборов НКзаносятся вЛСХД вручную, но чаще дляэтого используетсяRS 232- интерфейс.Стационарныекомплексы НКсоединяютсяс ЛСХД посредствомразличныхсетевых протоколов.Т.к. большинствоподобных комплексовстроятся набазе ПК, то длясвязи с ЛСХДмогут применятьсястандартныепротоколы ЛВС(локальныхвычислительныхсетей), но могутиспользоватьсяи специальныепромышленныепротоколы, например, HART –протокол.

Третьимуровнем СОБявляетсяцентрализованнаясистема храненияи анализа данных(ЦСХД) собранныхна первых двухуровнях СОБ.В зависимостиот масштабовсистемы этоможет быть одинили несколькокомпьютеров, на которыхнаходитсяраспределеннаябаза данныхи программныйкомплекс анализаи обработкивсей получаемойинформации.Именно ЦСХДвыполняетфункцию интегрирования, превращаямногочисленныес-мы НК в целостнуюсистему обеспечениябезопасностиобъекта. В ЦСХДзаложены результатымногочисленныхиспытаний сцелью определенияприменимостиоценок состояниятех или иныхконтролируемыхэлементов наоснове концепциириска. Резюмируяизложенноев п.2 нашей работы, следует пояснитьалгоритм действияи задачи возлагаемыена ЦСХД: На основетеоретическихи эксплуатационныхданных выделяетсяряд отказоопасныхэлементов иузлов контролируемойсистемы. Затем, на основе концепциириска, производитсяоценка и ранжированиевыделенныхэлементов потяжести последствийв случае ихотказа, по механизмамвозникновенияотказов и постепени рискавозникновенияотказов. Т.о.для каждогоэлемента системыопределяетсяряд предельнодопустимыхпараметрови степень рискадля работоспособностисистемы в целом, в случае отклоненияот этих параметров.

Одновременнос этим, для каждоготипа контролируемыхэлементов, наоснове концепцийподробнорассмотренныхв П. 1.1-1.2 моей работы, определяетсяспектр методовНК (т.е. структурныйсостав первогоуровня СОБ) дляконтроля этихпараметров.Ведение с помощьюбазы данныхдефектоскопическогопаспорта, позволяетпроводитьобъективныйанализ тенденциидеградациидля каждогоиз контролируемыхэлементов.Постоянноесравнениетекущих параметровконтролируемыхэлементов сих критическимзначениемпозволяетдостовернооценить техническоесостояниеконтролируемогообъекта. Использованиеподобной СОБдает возможностьдостигнутьоптимальногобаланса междубезопасностьюи отказоустойчивостьювсего объектав целом и уровнемматериальныхвложений дляподдержанияработоспособностиобъекта. Какпоказала практикавнедренияподобных системна некоторыхАЭС США, ихприменениепозволилоснизить эксплуатационныеиздержки в 5-8и более раз.

Описание программногокомплексаEclipse TG2

Для иллюстрацииизложенныхвыше принциповпостроенияСОБ, мною быланаписана программаEclipse TG2. Вструктурнойиерархии СОБданная программаявляется ЛСХДс элементамиЦСХД. Программапредназначенадля считыванияданных тестированияс УЗК дефектоскопови толщиномеровкомпании NDTSystems. Дефектоскопысерии Quantumи толщиномерысерии Nova иEclipse, этойкомпании, являютсямногофункциональнымиприборамипредназначеннымидля широкогоспектра дефектоскопическихисследований.Приборы имеютсходный протоколпередачи данныхна ПК черезинтерфейсRS-232, поэтомупрограмма можетработать сприборами всехуказанныхсерий. В своейработе я использовалтолщиномермодели EclipseTG2.

Рис. 5 ПрограммаEclipse TG2 –окно данных

Программа имеетбазу данныхв которую заноситсяинформацияо тестируемомобъекте, такаякак: названиеобъекта, количествои расположениеточек для которыхвыполняетсяконтроль толщины, текущее считанноезначение толщиныи его критическоезначение, а также дата проведениятестирования, дата следующеготестированияи имя дефектоскопиставыполнившеготестирование(рисунок 5).

При запускепрограммавыдает окносо списком всехконтролируемыхобъектов, информацияо которых естьв базе. Из выпадающегосписка можновыбрать объект, и для него будетвыведено количествоконтролируемыхточек, датапоследнеготестированияи степень деградациив каждой изэтих точек. Награфике внизуокна отображаетсядинамика изменениятолщины.

Рис. 6 ПрограммаEclipse TG2 –панель управления

При уменьшениитолщины докритическогозначения, графикстановитсякрасного цветаи выдается окнос предупреждением(рисунок 6).

Данные тестированияхранятся в базеданных в форматеMS Access 2000.Была сделанаHTML–страницана которуювнедрен объектсвязанный сбазой данных.Если поместитьтакую страницуна веб-серверработающийпод управлениемWindows, то программаEclipse TG2превращаетсяв полноценныекомплекс ЛСХД, выполняющийфункции сбора, хранения ипередачи в ЦСХДданных полученныхот приборовУЗК контроля

Подробноеописание программынаходится вприложении1.

Заключение

Продлениесроков эксплуатациии поддержаниезначений показателейдолговечности, надежностии безопасностисложных дорогостоящихсистем можетбыть достигнутоза счет использованияоптимальногосочетанияразличных посвоей природеметодов НК.Проблема обеспечениябезопасностипри эксплуатациисистем подразделяетсяна блоки взаимосвязныхфункциональныхзадач, решениекоторых позволяетреализоватьна практикеконкретныймеханизм поддержаниябезопасностисложных объектовс учетом жесткоограниченныхи доступныхресурсов.

. Эффективностьпримененияметодов НКзависит от схеморганизацииконтроля, егопланирования, использованиясовременныхинформационныхтехнологийи вычислительнойтехники, персонала.

Решение задачивыявлениядефектов позволяет, кроме выработкирекомендацийпо распределениюсредств, обосноватьс экономическойточки зрениятребованияк изделиям подолговечности(выявить зависимостиувеличенияресурса, срокаслужбы изделияот дополнительновкладываемыхв него средств), а такие оценитьдостаточностьвыделяемыхсредств длясоздания эффективной(в смысле выбранногокритерия) системыэксплуатацииизделий.

Дляэффективнойреализациимероприятийпредставляетсяцелесообразнымсоздание группНК, построениесистемы обученияи сертификацииэксплуатационногоперсонала[17,18] методампрогнозирующегоконтроля иведение базыданных по контролюТС систем дляорганизациинаучно-методическогосопровожденияэксплуатируемыхсистем в ходевсех этаповконтроля ТСи прогнозированияостаточногоресурса.

Приэтом разработанныепрограммыпозволяютосуществлятьэффективноеуправлениецелостностьюконтролируемыхсистем, а такжевключать иразработанныепроцедуры, иконкретныерезультатыв полномасштабнуюсистему управления(менеджмента)сложным технологическимобъектом.

С точки же зренияновых направлений, которые могутуспешно развиватьсяна основе методологииRl — ISI, можно выделитьследующие:

— развитиеуглубленногопониманияпроцессов/механизмовдеградациитрубопроводов;

— эффективноеприменениересурсов, имеющихограничениепо несколькимпараметрам;

— разработкаметодов неразрушающегоконтроля, предназначенныхдля выявленияконкретныхмеханизмовдеградациии получениячисленныхоценок скоростидеградации;

— развитие подходовдля прогнозированияскоростейизноса ресурсасоответствующегооборудованияи последующейразработкиграфиков иобъемов ремонтовс учетом методовоптимизации;

— развитие культурыбезопасностии повышенноеуровня эксплуатациисложного техническогообъекта, основанноена внедренииновых, но достаточноапробированныхтехнологийв практикуэксплуатации.

Литература

ГетьманА.Ф., Козин Ю.Н. Неразрушающий контроль и безопасность эксплуатации сосудов и трубопроводов давления -М.: Энергоатомиздат, 1997.--288с.

Клюев В. В. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. -М.: Машиностроение.- 1986.-488с.

Лопаткин В. И. Методы неразрушающего контроля за рубежом// Проблемы безопасности полетов -1986 .№6. 58-65с.

Испытательная техника: Справочник. В 2-х кн. /Под общ. ред. Клюева В.В. — М.: Машиностроение, 1982.

Сварка и резка в промышленном строительстве. В 2-х т., Т.2. /Под ред. Малышева Б.Д. -3-е изд. перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1989.-400с.

ГОСТ 26-2044-83. Швы стыковых и угловых сварных соединений сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Методика ультразвукового контроля.

Волкович В.Л., Волошин А. Ф., Заславский В. А., Ушаков И. А. Модели и алгоритмы оптимизации надежности сложных систем.- Киев: Наукова Думка.-1993.-312с.

ASNT Central Certification Program (ACCP) // The American Soiciety for Nondestructive Testing, Inc. Revision 3( November, 1997)

European Standart norme, EN 473:1993, January, 1993.-36p.

Хенли Э., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска: Пер. с англ. В.С.Сыромятникова, Г.С.Деминой.-М.: Машиностроение, 1984.-528 с.

Проектирование надежных спутников связи / Афанасьев В.Г., Верхотуров В.И., Заславский В.А. и др./ под редакцией академика М.Ф.Решетнева.-Томск: МГП «РАСКО», 1993.- 221 с.

Михалевич B.C., Волкович В.Л. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем.- М.: Наука, 1982.-286С.

Макаров И.М., Виноградская Т.М., Рубчинский АЛ, Соколов В.В. Теория выбора и принятия решений. -М.: Наука, 1982.-328 с.

Борисов А.Н., Крумберг О.А., Федоров И.П. Принятие решений на основе нечетких моделей: Примеры использования.-Рига: Зинатне, 1990.-184с.

Модели и алгоритмы оптимизации надежности сложных систем/В.Л.Волкович, А.Ф. Волошин, В.А. Заславский, ИАУшаков/ Под ред. В.С.Михалевича.-К.: Наукова думка, 1992.-312 с.

Троицкий В.А., Загребельный В.И. Применение визуального и вихретокового методов неразрушающего контроля для оценки дефектоскопии сварных элементов конструкций, эксплуатируемых в космосе // Фiзичнi методи та засоби контролю середовищ, матералю та виробiв. — Киiв-Львiв: Центр «Леотест-Медум».-1999.-С.117-118.

Kadenko I., Zaslavskii V., Sakhno N. Application of the complex NDT approach for inspection of NPP power system // Proceedings of International Symposium on Nondestructive Testing Contribution to the Infrastructure Safety Systems in the 21 -st Century.-Torres, RS, 22-26 November-Brazil. 1999.- 4 р.

Заславский В.А., Каденко И.Н. Роль и место методов неразрушающего контроля для обеспечения надежности и долговечности сложных систем с высокой ценой отказа// Информационно рекламный бюллетень «Неразрушающий контроль». 1999.-№1.-С. 15-22.

Прохопович В.Е., Петров Г.Д. НК как инструмент для реализации ресурсосберегающих технологий // В мире неразрушающего контроля. -1999. — № 4. — С. 10 -13.

Остап О.П., Учанін В.М., Андрейко I.M., Маковійчук I.P. Технічна діагностика i ресурс конструкцій після довготривалої експлуатації // Фізичні методи та засоби контролю середовищ, матеріалів та виробів. — Київ — Львів: Центр «Леотест — Медіум». -1999.-С.3-8.

Аварии и инциденты на атомных электростанциях. Учебное пособие по курсам «Атомная электростанция», «Надежность и безопасность АЭС». Под ред. Соловьева С. П. — Обнинск: ИАЭ,1992-299с.

Risk — Informed Inservice Inspection Evaluation Procedures. EPRITR-106706, 1996.

Technical Elements of Risk — Informed Inservice Inspection Programs for Piping. NUREG 1661. Draft Repoit-1999.

Gosselin S., Fleming K. Evaluation of Pipe Failure Potential via Degradation Mechanism Assessment // Proceedings of ICON 5: 5th International Conference on Nuclear Engineering. Poster 2641-1997.10 p.

Госселин С., Гор Б. Оптимизация порядка проведения контроля трубопроводов и оборудования на основании концепции риска. Передача методики контроля на АЭС Украины.-1999.- 87 с.

BickelJ., MoieniP. Probabilistic Risk Assessment. PRA1-Concepts and Principles. -1996.

Everline С. Probabilistic Risk Assessment Examples from the South Ukraine NPP In-Depth Safety Assessment. -1998.

Самойлов О.Б., Усынин Г.Б., Бахметьев А.М… Безопасность ядерных энергетическихустановок.-М.: Энергоатомиздаг, 1989-280 с.

Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций. ПБЯ РУ АС-89//Атомная энергия.-1990.-Т.69, вып.б.- С.409-422.

Pendala M., Hornet P., Mohamed A., Lemaire M. Uncertainties arising in the assessment of structural reliability// Probabalistic and Environmental aspects of facture and fatigue. ASME 1999. — PVP -Vol. 386.-P. 63-69.

Bush S. A review of Nuclear Piping Falures at their use in Establishing the reliability of Piping Systems // Service Experience in Fossil and Nuclear Power Plants. ASME 1999. — PVP — Vol. 392.-P. 137-155.

МинистерствообразованияРоссийскойфедерации

Кемеровскийгосударственныйуниверситет

Физическийфакультет

Кафедраэкспериментальнойфизики

АлексеевАлександрСергеевич

«АВТОМАТИЗАЦИЯНЕРАЗРУШАЮЩЕГОКОНТРОЛЯ НАСЛОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХОБЪЕКТАХ»

дипломнаяработа

Научныйруководитель:

к.ф.-м.н., доцент

ДзюбенкоФ.А.

Работадопущена кзащите Работазащищена

«___»____________2002г. «___»____________2002г.