Проблема остаточных ресурсов

Кроме уже сказанного необходимо обратить внимание еще на то, что методы и средства неразрушающего контроля напряжений и деформаций основаны на активном взаимодействии сигнала прибора с металлом конструкции и дают косвенную информацию о напряженном состоянии объекта контроля, т.е. имеют недостаточную информативность физических полей, используемых при контроле. Действительно, воздействующее на исследуемый материал поле взаимодействует с собственными полями материала и меняет его свойства и напряженно-деформированное состояние объекта контроля. При этом характер, величина и время жизни внесенных изменений определяются динамическим соотношением энергий взаимодействующих полей. На практике при проведении диагностики они не учитывается.

Таким образом, недостатки известных методов контроля НДС обусловлены не только метрологическими особенностями, но в определенной степени физической сущностью самих методов, т.е. являются закономерными. Отсутствие метрологической базы для сертификации и поверки средств измерений характеристик НДС материалов (до сих пор в России и за рубежом нет единых эталонов и образцов) приводит к неоднозначности требований и ошибочности методического подхода к разрабатываемым средствам контроля.

В работе отмечается, что в основу теории и прогнозирования надежности оборудования должно быть положено термодинамическое уравнение состояния твердого тела. Кроме того, должны быть определены основные физические эффекты, сопровождающие механизм разрушения металла (механические, тепловые, ультразвуковые, магнитные, электрические и электромагнитные). Отсюда следует, что при использовании одного или одновременно несколько параметров контроля, отображающих перечисленные эффекты, становится возможным более объективно оценивать НДС объекта контроля.

Уже было отмечено, что в основном работа металла оборудования определяется скольжением дислокаций и сдвиговой деформацией. При этом накопление усталостной повреждаемости металла во многих случаях происходит в условиях мало- и многоцикловой рабочей нагрузки. Традиционные методы контроля напряжений не могут оценить фактическое НДС конструкции, так как в общем случае неизвестны зоны концентрации напряжений, обусловленные сдвиговой деформацией. Очевидно, что только пассивные методы диагностики являются наиболее пригодными для решения поставленных задач.

К пассивным методам неразрушающего контроля, использующим энергию излучения конструкций, прежде всего, следует отнести методы акустической эмиссии и магнитной памяти металла.

Оба эти метода получили в настоящее время наибольшее распространение для ранней диагностики повреждений оборудования и конструкций.

Как показал опыт их использования, ММП по сравнению с методом АЭ дает дополнительную информацию о фактическом напряженно-деформированном состоянии объекта контроля, что позволяет более объективно определять причину образования зоны концентрации напряжений – источника развития повреждения. Кроме того, с помощью ММП возможно выполнение 100 %-го обследования оборудования с выявлением зон КН и дефектов на раннем этапе их развития. При наличии полной информации о выявленных дефектах и о возможном влиянии каждого из них на остаточный ресурс оборудования можно достаточно просто решить задачу определения объема восстановительных работ, необходимых для доведения ресурса работоспособности узлов до требуемого уровня. Способ определения предельного состояния металла и ресурса оборудования с использованием метода магнитной памяти металла представлен в работе.

Список литературы

1. РД 10-262-98, РД 153-34.1-17.421-98. Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных элементов электростанций. М.: СПО ОРГРЭС, 1999.

2. РД ЭО 0186-00. Методика оценки технического состояния и остаточного ресурса сосудов энергоблоков АЭС. М.: Концерн «Росэнергоатом», 1999.

3. РД ЭО 0185-00. Методика оценки технического состояния и остаточного ресурса трубопроводов энергоблоков АЭС. М.: Концерн «Росэнергоатом», 1999.

4. Концепция технического перевооружения  энергообъектов электростанций РАО «ЕЭС России» в период до 2015 г. // Документ РАО «ЕЭС России». М., ноябрь 2001.

5. Контроль напряженно-деформированного  состояния газопроводов / А.А. Дубов, Е.А. Демин, А.И. Миляев. О.И. Стеклов //Газовая промышленность. 2002. №2. С. 58–61.

6. Матюнин В.М. Методы и средства безобразцовой экспресс-оценки механических свойств конструкционных материалов. М.:Изд-во МЭИ, 2001.

7. ГОСТ Р 52005-2003. Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Общие требования. М.: Изд-во стандартов. 2003.

8. Комаровский А.А. Диагностика напряженно-деформированного состояния. // Контроль. Диагностика. 2000. № 2. С. 22–27.

9.Дубов А.А. Способ определения предельного состояния металла и ресурса оборудования с использованием параметров магнитной памяти металла //Материалы ХVI российской научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и диагностика». Санкт-Петербург, сентябрь 2002.