Дефектоскопические методы
…
Моделирование и методы анализа диагностической информации.
Системы диагностики как элемент мониторинга рисков.
Система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство. Мониторинг и диагностика безопасности – это наблюдение, изучение и контроль за параметрами СТС для минимизации или анализа рисков аварий и катастроф.
Система мониторинга и диагностики безопасности СТС должна включать:
6) последовательные и систематические измерения определенных параметров технических объектов;
7) регистрацию параметров;
8) выявление изменений этих параметров;
9) прогнозирование течения аварий и их последствий;
10) обеспечение живучести аварийных средств диагностики.
Иными словами система безопасности технических объектов должна включать:
1) эпизодическое определение и диагностика наиболее важных параметров;
2) мониторинг непрерывного слежения за наиболее информативными параметрами.
Технические требования к параметрам штатной и аварийной диагностики. Анализ эффективности систем диагностики при управлении СТС.
Для каждого типа сложной технической системы существует множество параметров, характеризующих техническое состояние системы. Диагностический параметр (ДП) — параметр объекта диагностирования, используемый установленном порядке для определения технического состояния объекта. Пара-
метры чаще всего поддаются непосредственному измерению, и для них проще всего установить нормы и допуски, выход за пределы которых характеризует отказ или дефект в функционировании системы. Таким образом, отказ характеризуется выходом за пределы установленного допуска одного из ДП. Решение о работоспособном состоянии технической системы или объекта принимается на
основе измерения совокупности ДП. Сам выбор совокупности ДП для может осуществляться на двух стадиях жизненного цикла объекта: 1) на стадии проектирования 2) на стадии технической эксплуатации. Чтобы параметры выходного процесса можно было использовать в качестве диагностических, они должны обладать рядом свойств: объекта: 1. Функциональная важность для оценки технического состояния объекта.
2. Однозначность диагностического параметра П означает отсутствие экстремума в диапазоне от начального U н до предельного U п значений параметра технического состояния U.
3. Чувствительность r K диагностического параметра П —его приращение dП при изменении dU параметра технического состояния U
4. Стабильность диагностического параметра определяется вариацией его значений при многократном измерении на объектах, имеющих одну и ту же величину соответствующего структурного параметра при постоянных условиях измерения. И др.
Разрушающая диагностика. Цели, задачи, нормативы.
Определение остаточного ресурса объектов и предупреждения аварий и катастроф. Мониторинг и диагностика параметров СТС. Нормативы: ГОСТ 6996 Сварные соединения. Методы определения механических свойств; ГОСТ 1497 Металлы. Методы испытаний на растяжение; ГОСТы 9012 и 9013 Метод измерения твердости по Бринеллю и по Роквеллу; ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах.
Разрушающий контроль — это совокупность таких видов контроля, которые требуют отбора проб или вырезки образцов из материала объекта, при этом объект остается неработоспособным до восстановления мест отбора проб. К разрушающим видам контроля относятся:
- лабораторный химический анализ материала объекта
- металлография
- лабораторные механические испытания материала объекта на растяжение, сжатие, изгиб, ударную Разрывные машины на разрыв, на растяжение-сжатие и изгиб определяют пределы прочности металлов и сварных швов.
Предел прочности – механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала. Иначе говоря, это пороговая величина, превышая которую механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Различают пределы статические и динамические, на сжатие и напряжение. Единица измерения – Паскаль [Па], либо кратные [МПа].
Пределом текучести называют механическую характеристику материала, характеризующую напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки.
Предел упругости— свойство вещества, максимальная нагрузка, после снятия которой не возникает остаточных (пластических) деформаций. Применяется в теории упругости, сопротивлении материалов. Предел упругости принято определять величиной напряжения при допускаемой малой деформации и, соответственно, измерять в Па. (Маятниковый копёр)
8. Упреждающая диагностика. Предупреждение техногенных аварий и ЧС при эксплуатации СТС. Главная цель обеспечения безопасности сложных технических систем заключается в том, чтобы обезопасить от вредных воздействий общество и окружающую среду путем создания и поддержания эффективной защиты. Один из путей реализации этого — применение технологии ранней диагностики Технология ранней диагностики — это система мер, спо-
собная предотвратить развитие нарушений с помощью процесса
своевременного поиска и устранения неисправностей во всех режимах эксплуатации диагностируемого объекта. Это означает, что любое отклонение параметров объекта диагностики от нормального значения (в любых режимах эксплуатации) должно быть доведено до сведения оператора вместе с причиной этого отклонения до достижения нежелательного предела, который может привести к недопустимому аварийному состоянию. Таким путем создается определенный резерв времени для своевременного реагирования на возможную аварийную ситуацию.Система раннего обнаружения неисправностей должна являться дополнительной системой к уже существующим информационным системам (таким, как система представления параметров безопасности, система совета оператору и т.п.) и охватывать ранний период развития нарушений в технической системе. Целью упреждающей диагностики является не фиксация
дефекта а исследование и регистрация физических и других эффектов, предшествующих времени перехода материала или объекта в «дефектное» состояние. Большая роль в процедуре контроля, предупреждении аварий и безопасности СТС принадлежит диагностической информации. Анализ показывает, что риск аварии тесно связан с вероятностью принятия правильного решения о состоянии объекта. Основной задачей построения систем комплексной диагностики и защиты от ЧС является осуществление мероприятий по удержанию потенциально опасных комплексов, объектов, среды обитания в рамках приемлемых безопасных состояний по критериям рисков.
9. Защищенность ПОБ и задачи диагностики по ее обеспечению на всех стадиях жизненного цикла. Защищенность потенциально опасных объектов (СТС) характеризуется комплексом запасов по прочности, ресурсу, надежности и живучести, определяемых как отношения предельных характеристик в аварийном или катастрофическом состоянии к соответствующим характеристикам на заданной стадии функционирования объекта. В качестве интегрального показате-
ля защищенности может использоваться индекс защищенности объекта Z, представляющий собой отношение установленного законодательно допустимого значения интегрального риска для рассматриваемого объекта [ R ] к текущему значению интегрального риска R
Комплексное обеспечение защищенности ПОО требует разработки системного подхода, который базируется на управлении интегральным риском для объекта
и предусматривает действия по снижению трех факторов риска: угроз природно-техногенного характера; уязвимости объекта по отношению к указанным угрозам;
ущербов при авариях на объекте. Понятие риска R включает в себя две составляющие: R = { Р∙U }.
- вероятность наступления опасного нежелательного события Р (в частности, ЧС);
- размер последствий (ущерба U) реализации такого события.
Для анализа, обеспечения и повышения безопасности потенциально опасных объектов с применением критериев интегральных рисков и с учетом времени τ вводятся следующие их основные уровни — категории:
- пренебрежимые риски () n R ô;
- приемлемые риски [ R (ô)];
- допускаемые риски () д R ô;
- критические риски () с R ô;
- неприемлемые риски () н R ô.