Е.А. Богданов
Основы технической диагностики нефтегазового оборудования
Допущено
Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям
«Морские нефтегазовые сооружения» и «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов»
направления подготовки «Оборудование и агрегаты нефтегазового производства»
УДК 621.6 ББК 30.82 Б73
Рецензенты:
кафедра машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов Архангельского государственного технического университета (зав. кафедрой А.Э. Абанов); директор ЗАО «Санкт-Петербургская техническая экспертная компания» но научной и экспертной работе, д-р техн. наук, проф. О.А. Бардышев
Богданов, Е. А.
Б73 Основы технической диагностики нефтегазового оборудования: Учеб. пособие для вузов / Е. А. Богданов. — М.: Высш. шк., 2006. — 279 с.: ил.
ISBN 5-06-005442-Х
В книге излажены основные методы контроля, применяемые при проведении технической диагностики газонефтепромыслового оборудования. Рассмотрены методики диагностирования ряда типовых видов оборудования и оценки его остаточного ресурса.
Для студентов, обучающихся по специальностям «Морские нефтегазовые сооружения» и «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов» направления подготовки дипломированных специалистов «Оборудование и агрегаты нефте-газового производства». Пособие может быть полезно инженерно-техническим работникам производственных предприятий и экспертных организаций, занимаю-щихся вопросами диагностики.
УДК 621.6 ББК 30.82
ISBN 5-06-005442-X © ФГУП «Издательство «Высшая школа», 2006
Оригинал-макет данного издания является собственностью издательства «Высшая школа», и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия издательства запрещается.
|
|
Предисловие
Сведения, необходимые для получения знаний по технической диагностике нефтегазового оборудования, приведены в большом числе различных источников: справочниках, технических обзорах, стандартах, научных статьях, руководящих и нормативных документах и т.д. Эти источники, как правило, недоступны для студентов, особенно для тех, кто учится заочно. Данное пособие охватывает основной комплекс вопросов курса технической диагностики нефтега-зового оборудования, обобщая последние достижения науки и про-изводства в этой области.
Учебное пособие разработано в соответствии с программой курса подготовки специалистов по специальностям «Морские нефтегазовые сооружения» и «Оборудование нефтяных и газовых промыслов». При подготовке книги использованы материалы лекций, прочитан-ных автором в институте нефти и газа Архангельского государственного технического университета, а также опубликованные труды российских ученых, материалы школы-семинара «ДИАТЭКС», действующие нормативно-технические документы.
В учебном пособии освещены следующие основные вопросы: задачи и системы технической диагностики; физические основы методов неразрушающего контроля; деградационные процессы и расчеты остаточного ресурса; особенности диагностирования типовых видов оборудования добычи, транспортировки и хранения нефти и газа. Все учебные материалы разбиты по темам. Из-за ограничения объема ряд тем изложен кратко: на уровне пояснения физической сущности соответствующего метода или способа. Пособие не претендует на полный охват всех аспектов технической диагностики.
|
|
Автор выражает благодарность рецензентам за ряд ценных замечаний, учтенных при работе над книгой.
ЗАДАЧИ, СИСТЕМЫИ ТИПОВАЯ ПРОГРАММА ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Цель и задачи технической диагностики
Техническая диагностика — молодая наука, возникшая в последние десятилетия в связи с потребностями современной техники. Все возрастающее значение сложных и дорогостоящих технических систем, применяемых при добыче, транспортировке и переработке нефти и газа, требования их безопасности, безотказности и долговечности делают весьма важной оценку состояния системы, ее надежности.
Уровень безопасности связан со свойствами перерабатываемых веществ, режимами и условиями эксплуатации оборудования, его техническим состоянием. Техническая диагностика является одним из основных элементов системы управления промышленной безопасностью в России. Общие требования по безопасности промыленных объектов установлены Федеральным законом Российской Федерации «О промышленной безопасности опасных производст-венных объектов» № 116-ФЗ от 20 июля 1997 г. Этот закон обязывает организации, эксплуатирующие опасные производственные объекты (к ним относятся все объекты нефтегазовой промышленности), проводить диагностику и испытания технических устройств, оборудования и сооружений в установленные сроки и в установленном порядке. Диагностика, в том числе с использованием методов неразрушающего контроля, может проводиться как самой эксплуатирующей организацией, так и с привлечением специализированной организации (имеющей соответствующую лицензию) в составе экспертизы промышленной безопасности. Надзор за безопасностью потенциально опасных производственных объектов осуществляется государст-венными надзорными органами: Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, МЧС, Минэнерго, ГУПО МВД, каждым по своей части.
|
|
Техническая диагностика — наука о распознавании состояния технической системы, включающая широкий круг проблем, связанных с получением и оценкой диагностической информации. Термин «диагностика» происходит от греческого слова «Sicxyvog.q», что означает распознавание, определение. В процессе диагностики устанавливается диагноз, т. е. определяется состояние больного (медицинская диагностика) или состояние технической системы (техническая диагностика). Согласно ГОСТ 20911-9, техническая диагностика — область знаний, охватывающих теорию, методы и средства определения технического состояния объектов. Здесь и далее интересующими нас объектами являются буровое и газонефтепромысловое оборудование, газонефтепроводы и нефтехранилища.
Целью технической диагностики являются определение возможности и условий дальнейшей эксплуатации диагностируемого оборудования и в конечном итоге повышение промышленной и экологической безопасности. Задачами технической диагностики, которые необходимо решить для достижения поставленной цели, являются:
• обнаружение дефектов и несоответствий, установление причин их появления и на этой основе определение технического состояния оборудования;
• прогнозирование технического состояния и остаточного ре-сурса (определение с заданной вероятностью интервала времени, в течение которого сохранится работоспособное состояние оборудования).
Таким образом, техническая диагностика решает обширный круг задач, многие из которых являются смежными с задачами других научных дисциплин. Основной проблемой технической диагностики является распознавание состояния технической системы в условиях ограниченной информации.
Решение перечисленных задач, особенно для сложных технических систем и оборудования, позволяет получить большой экономический эффект и повысить промышленную безопасность соответствующих опасных производственных объектов. Техническая диагностика благодаря раннему обнаружению дефектов позволяет предотвратить внезапные отказы оборудования, что повышает надежность, эффективность и безопасность промышленных производств, а также дает возможность эксплуатации сложных технических систем по фактическому техническому состоянию. Эксплуатация по техническому состоянию может принести выгоду, эквивалентную стоимости 30 % общего парка машин.
1.2. Виды дефектов, качество и надежность машин
Техническое состояние оборудования определяется числом дефектов и степенью их опасности. Дефектом называют каждое отдельное несоответствие детали или технической системы требованиям, установленным технической документацией. По расположению дефекты подразделяют на наружные и внутренние (скрытые). Наружные дефекты чаще всего обнаруживают визуально, скрытые — посредством различных методов неразрушающего контроля. По форме дефекты бывают объемные и плоскостные. Объемные проявляются в виде изменения (искажения) начальной формы или размеров объекта, плоскостные — в виде трещин или полос скольжения. По происхождению дефекты подразделяют на производственные и эксплуатационные. Производственные дефекты могут быть металлургическими, возникающими в процессе металлургического передела, и технологическими, возникающими при изготовлении детали. Такие дефекты обычно проявляются в начальный период работы оборудования — период приработки. Эксплуатационные дефекты возникают после некоторой наработки в результате износа, накопления усталостных и иных повреждений, а также из-за неправильного технического обслуживания и ремонта. Практика показывает, что можно выделить следующие основные причины накопления дефектов и повреждений, приводящих к отказам оборудования по мере его эксплуатации:
• сквозные трешины, разрушения и деформации элементов оборудования, возникающие при превышении допускаемых напря-жений;
• механический износ, обусловленный трением сопрягаемых поверхностей;
• эрозионно-кавитационные повреждения, вызванные воздействием потока жидкости или газа;
• деградация свойств материалов с течением времени и под воздействием эксплуатационных факторов;
• коррозия металлов и сплавов, коррозионно-механические по-реждения, возникающие под влиянием коррозии, напряжений, трения и т.п.
По степени опасности дефекты разделяют на критические, значительные и малозначительные. Критическими являются дефекты, при наличии которых использование агрегата невозможно или недопустимо по условиям безопасности. К значительным относят дефекты, существенно влияющие на использование агрегата по назначению или на его долговечность. Малозначительные соответственно не оказывают существенного влияния ни на использование агрегата по назначению, ни на его долговечность.
При определении степени опасности дефекта учитывают напря-женное состояние контролируемого изделия, вид дефекта, его размеры и ориентацию относительно действующих напряжений. Основ-ными факторами, определяющими степень опасности дефекта, являются величина утонения герметичных перегородок и коэффициент концентрации механических напряжений (в трещинах — коэффициент интенсивности напряжений), показывающий, во сколько раз максимальные местные напряжения в зоне дефекта выше, чем в бездефектной зоне. Виды допустимых дефектов и их величины приво-дятся в нормативной документации на контроль соответствующего изделия. Наиболее опасными являются плоскостные трещиноподобные дефекты, располагающиеся перпендикулярно действующим напряжениям. Основным параметром, характеризующим уровень концентрации напряжений в вершинах трещин, является критический коэффициент интенсивности напряжений (см. 12.4).
Совокупность свойств, определяющих степень пригодности машины для использования по назначению, называется качеством. Эти свойства характеризуются эксплуатационными показателями (мощность, расход топлива, скорость, производительность и т.д.), экономической эффективностью, технологичностью, показателями эстетики и эргономики, надежностью.
Надежность эксплуатируемой машины определяется в первую очередь ее техническим состоянием. По ГОСТ 27.002—83 надежность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения. Надежность оценивается безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью, ресурсом, а также сочетанием или совокупностью этих свойств.
Безотказность — свойство оборудования сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.
Долговечность — свойство оборудования сохранять работоспособность в заданных условиях эксплуатации вплоть до наступления предельного состояния.
Ремонтопригодность — способность оборудования к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и повреждений при проведении технических обслуживании и ремонтов.
Ресурс — наработка оборудования от начала эксплуатации или ее возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния.
Из-за большого числа конструктивных, технологических и экс-плуатационных факторов, влияющих на надежность, точно ее рассчитать или предсказать нельзя. Надежность можно оценить только приближенно путем расчета с использованием теории вероятностей и математической статистики или специально организованных испытаний, а также сбора эксплуатационных данных об отказах.
Для оценки фактического технического состояния и контроля надежности оборудования (его основных узлов) производится анализ данных по временным показателям надежности оборудования — ресурсу, сроку службы, наработке (суммарной — с начала эксплуатации, с момента проведения последнего капитального ремонта). Показатели надежности, определяемые по годам за период не менее двух лет эксплуатации в соответствии с ГОСТ 27.002—83, рассчитывают по формулам, приведенным в табл. 1.1.
На основе анализа количественных показателей надежности принимается решение о необходимости проведения диагностики оборудования, его ремонта или замены. Уровень количественных оценок различается в зависимости от типа оборудования. Так, для магистральных насосноперекачивающих станций при снижении величины средней наработки на отказ на 10 %, вероятности безотказной рабо-ты на 3 % оборудование, независимо от выработки назначенного ресурса, подлежит техническому освидетельствованию. Снижение коэффициента технического использования оборудования на 3...5 % свидетельствует о необходимости проведения экономической оценки целесообразности его дальнейшей эксплуатации.
Таблица 1.1
| Наименование и условное обозначение показателя по ГОСТ 27.002 | Формула для расчета статистической оценки показателя надежности |
| Средняя наработка на отказ (наработка на отказ) Т | г = 1£,,. |
| Средний ресурс (средний срок службы) Д | д = - X w У=1 |
| Среднее время внепланового восстановления (ремонта) Тв | Тв = - У tBi г 1=1 |
| Среднее время планового восстановления (ремонта) 7ппр | _ 1 N ППР Тпт,, У,гппр; ^ппр fz[ |
| Вероятность безотказной работы P{t) | P(t) = 1 - п |
| Коэффициент технического использования KTit | Т Ктм = _ Т + Тв + Т ппр |
Примечания:
г — число отказов, произошедших за период наблюдений t,
С, — наработка между двумя последовательными отказами;
и — число объектов, работоспособных в начальный момент времени (эксплуатационных наблюдений) t = 0;
tptcj — наработка каждого из объектов от начала эксплуатации;
— продолжительность внепланового восстановления после /-го отказа оборудования;
/пир/ ~ продолжительность i -го планового восстановления оборудования;
Л'ППР — число плановых ремонтов оборудования за период наблюдений t, n(f) — число объектов (оборудования), отказавших на отрезке времени 0
Приведенные определения показывают, что надежность оборудования зависит не только от качества его изготовления, но и от своевременности технического диагностирования и обнаружения дефектов, полноты и качества производимых ремонтов.
Требование повышения надежности оборудования вступает в противоречие с требованием достижения максимального экономического эффекта. Любое повышение надежности достигается за счет увеличения расходов на изготовление машин, оснащения современными системами мониторинга и диагностики их технического состояния. Одновременно с повышением затрат на изготовление машины QK с целью повышения ее надежности Р уменьшаются затраты на содержание и ремонт Qp в течение всего срока службы машины (рис. 1.1). Суммарные эксплуатационные затраты Qc = Qa + Qp имеют некоторое минимальное значение, соответствующее оптимальной надежности. Снижение эксплуатационных затрат и потерь от аварий и простоев оборудования является одним из основных источников повышения рентабельности производственных предприятий.
Наиболее важным показателем надежности является безотказность.
Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности техни-ческой системы или ее элементов. Критериями отказов оборудования являются: прекращение функционирования, снижение эксплуатационных параметров за предельно допустимый уровень. Наиболее опасными являются отказы, приводящие к катастрофическим ситуациям, возникновение которых создает угрозу для жизни и здоровья людей, приводит к тяжелым экономическим поте-рям или причинению большого вреда окружающей среде.
Если последствием отказа является катастрофическая ситуация, то уровень надежности должен задаваться максимально высоким. Экономические вопросы в таком случае не являются первостепенными.
Отказы можно разделить на два вида: внезапные и постепенные. Внезапные отказы происходят в любой момент времени из-за различных непредвиденных обстоятельств: внезапного повышения нагрузки, механического повреждения, стихийных бедствий и др. Появлению постепенных отказов предшествует накопление дефектов и повреждений. Общая закономерность распределения интенсивности отказов по времени приведена на рис. 1.2.
п I
V
Рис. 1.2. Распределение интенсивности п отказов:
7| — период приработки; — пе-0 риод нормальной эксплуатации;
Г3 — период ускоренного накоп- Т
Начальный и завершающий периоды эксплуатации характеризуются повышенным количеством неисправностей и отказов по сравнению с этапом нормальной эксплуатации. Статистически закономерность увеличения количества отказов на начальном периоде эксплуатации объясняется приработкой деталей и проявлением конструктивных и производственных дефектов. Период нормальной эксплуатации является наиболее продолжительным и характеризуется практически постоянным значением интенсивности отказов. В третьем, завершающем, периоде проявляются так называемые деградационные отказы, интенсивность которых возрастает по мере увеличения износа, накопления микроповреждений и ухудшения (деградации) свойств материалов. При этом с увеличением зазоров в сопряжениях нарушается кинематика механизмов, ухудшаются условия смазки и возникают дополнительные динамические нагрузки. Обеспечить требуемую безотказность оборудования, особенно при монотонном накоплении дефектов и повреждений, исключить ава-рийные ситуации и минимизировать эксплуатационные затраты воз-можно только путем проведения своевременной диагностики.
1.3. Восстановление работоспособности оборудования
Из-за износа и накопления повреждений при эксплуатации оборудование подвергается ремонту. Технологическое оборудование в нефтяной и газовой промышленности в обязательном порядке снабжается паспортами. Данные о выполненных ремонтах, техническом обслуживании, испытаниях, а также проведенном диагностировании заносятся в паспорт в течение всего срока эксплуатации оборудования. Такие записи позволяют осуществить систематизацию и ретроспективный анализ накопления дефектов и повреждений, оценить эффективность проведенных ремонтов. Они также обязательно учи-тываются при проведении очередного технического диагностирования.
По мере эксплуатации и ремонта для каждого оборудования наступает такой момент, когда в результате физического и морального износа его эксплуатация и ремонт становятся невозможными или экономически невыгодными. В этом случае оборудование подвергается замене на новое.
Моральным износом называется уменьшение стоимости действующей техники под влиянием технического прогресса. Различают две формы морального износа:
• утрата действующей стоимости по мере того, как машины такой же конструкции начинают воспроизводиться дешевле;
• обесценивание действующей техники вследствие появления более совершенных конструкций машин.
Согласно РД 22-36-13, оптимальный ресурс машины или ее составной части можно определить из соотношения
о /
|
где С0 — стоимость объекта; Зп„ — затраты на поддержание надежности объекта по интервалам выработки; t — наработка.
Затраты на поддержание надежности объекта, как правило, можно аппроксимировать функцией вида
Зпи (0 = wf,
где w — коэффициент; п — показатель уровня надежности машины.
Средние удельные затраты на поддержание надежности объекта за наработку t могут быть определены из следующего выражения:
|
Оптимальный ресурс определяется из уравнений
t"-1 =0.
В общем виде изложенная выше методика позволяет определить предельное состояние любой машины через оптимальное значение затрат на приобретение и эксплуатацию машины.
Для восстановления работоспособности оборудования применя-ют следующие виды ремонта: реактивный ремонт, планово-предупредительный ремонт (ППР) и ремонт по фактическому техническому состоянию. Реактивная система имеет ограниченное применение и предполагает выполнение ремонта оборудования только в том случае, если оно выходит из строя или полностью вырабатывает свой ресурс. Данную систему применяют при использовании легкозаменяемого недорогого оборудования при наличии дублирования наи-более важных участков технологического процесса.
При невозможности или нецелесообразности дублирования применяют систему ППР, которая представляет собой совокупность организационно-технических мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту, проводимых в плановом порядке. Сущность системы ППР заключается в том, что после отработанного заданного числа часов проводится определенный вид планового ремонта — регламентное техническое обслуживание, текущий, средний и капи-тальный ремонты.
Техническое обслуживание (ТО) подразделяют на периодическое и сезонное. Сезонное ТО включает сезонную замену сортов масел (зимних или летних), установку или снятие утеплений, предпускового подогрева и т.д. Периодическое ТО регламентируется руководствами по эксплуатации соответствующего оборудования и включает периодическую промывку фильтров, замену шинно-пневматических муфт, регулировку тормозов, осмотр и чистку отдельных узлов, регулировку натяжения и т.д.
Текущий ремонт не бывает продолжительным и часто выполняется одновременно с ТО. В его состав входит устранение небольших неисправностей, замена мелких, быстро изнашивающихся деталей и узлов (например, замена вкладышей подшипников, сальниковых уплотнений, устранение повышенных зазоров, крепеж элементов оборудования и Т.Д.).
Средний ремонт в отличие от текущего предусматривает замену основных узлов и деталей (например, силовых и трансмиссионных валов, зубчатых колес, крыльчаток центробежных насосов и т.д.) и выполняется, как правило, с полной или частичной разборкой агрегата.
Капитальный ремонт всегда сопряжен с полной разборкой машины и ставит своей задачей замену или восстановление до первоначального состояния всех изношенных узлов и деталей. По окончании ремонта проводятся приемо-сдаточные испытания, в том числе испытания под нагрузкой. Нередко капитальный ремонт совмещают с модернизацией, что позволяет не только полностью восстановить ресурс машины, но и превзойти первоначальные показатели.
Помимо перечисленных возможны также внеплановые ремонты, вызванные аварийными отказами оборудования из-за преждевременного износа или форс-мажорных обстоятельств (например, наводнения или оползни, закупорка трубопроводов льдом или гидротами и Т.Д.).
Период между капитальными ремонтами называют ремонтным циклом. Число и последовательность входящих в него ремонтов и осмотров определяют структуру ремонтного цикла, а время между ремонтами — межремонтный период. Для некоторых видов оборудования структура ремонтного цикла может включать в себя не все виды плановых ремонтов. Так, для бурового оборудования средний ремонт не производится, а структура ремонтного цикла, например для буровой лебедки, имеет вид К-9Т-К, для буровых роторов К-7Т-К, где соответственно К — капитальный ремонт, Т — текущий ремонт, 9 и 7 — число текущих ремонтов в цикле.
В практике ресурс однотипного оборудования назначают по наиболее «слабым» экземплярам, показавшим наихудший результат при эксплуатации, поэтому длительность ремонтного цикла и его структуру в системе ППР назначают заведомо такими, чтобы максимально исключить аварии оборудования, особенно связанные с возможностью травмирования людей или большим экономическим или экологическим ущербом. При этом в ремонт, как правило, выводится зна-чительная часть оборудования в достаточно хорошем техническом состоянии с большим остаточным ресурсом, которое могло бы еще долго работать. Более того, отремонтированное таким образом оборудование часто имеет более низкую надежность, что обусловлено появлением ранее отсутствовавших дефектов послеремонтной сбор-ки и повторной приработкой трущихся поверхностей.
Таким образом, основным недостатком системы ППР является проведение преждевременных ремонтов технологического оборудо-вания, что приводит к большим экономическим потерям. Кроме того, ППР не гарантирует полное исключение внезапных отказов оборудования и связанных с этим последствий. Исключить перечисленные недостатки позволяет переход на систему ремонта по фактическому техническому состоянию на основе проведения своевремен-ной диагностики или мониторинга технического состояния оборудования.
В настоящее время системами диагностики и мониторинга в нефтяной и газовой промышленности оснащены большинство агрегатов большой единичной мощности, а также другие виды оборудования, аварии которого чреваты тяжелыми последствиями. Это позволяет планировать и производить ремонт или замену каждого экземпляра оборудования в зависимости от его реального технического состояния.
1.4. Виды состояния оборудования, системы технической диагностики
ГОСТ 20911—89 предусматривает использование двух терминов: «техническое диагностирование» и «контроль технического состояния». Термин «техническое диагностирование» применяют, когда решаемые задачи технического диагностирования, перечисленные в 1.1, равнозначны или основной задачей являются поиск места и определение причин отказа. Термин «контроль технического состояния» применяют, когда основной задачей технического диагностирования является определение вида технического состояния.
Различают следующие виды технического состояния, характеризуемые значением параметров объекта в заданный момент времени:
• исправное — объект соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации;
• неисправное — объект не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской документации;
• работоспособное — значения всех параметров, характеризующих способность объекта выполнять заданные функции, соответст-вуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации;
• неработоспособное — значение хотя бы одного параметра, ха-рактеризующего способность объекта выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации;
• предельное — дальнейшая эксплуатация объекта технически невозможна или нецелесообразна из-за несоответствия требованиям безопасности или неустранимого снижения эффективности работы.
Понятие «исправное состояние» шире, чем понятие «работоспособное состояние». Если объект исправен, он обязательно работоспособен, но работоспособный объект может быть неисправным, так как некоторые неисправности могут быть несущественными, не нарушающими нормальное функционирование объекта.
Для сложных объектов, в частности для магистральных трубопроводов, допускается более глубокая классификация работоспособных состояний с выделением частично работоспособного (частично неработоспособного) состояния, при котором объект способен час-тично выполнять заданные функции. Примером частично работоспособного состояния служит такое состояние линейной части магистральных трубопроводов, при котором участок способен выполнять требуемые функции по перекачке технологической среды с пониженными показателями, в частности с пониженной производительностью при снижении допускаемого давления (РД 51-4.2-003-97).
Системой технического диагностирования (контроля технического состояния) называют совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимую для проведения диагностирования (контроля) по правилам, установленным в технической документации. Объектами технической диагностики являются технологическое оборудование или конкретные производственные процессы.
Средство контроля — техническое устройство, вещество или материал для проведения контроля. Если средство контроля обеспечивает возможность измерения контролируемой величины, то контроль называют измерительным. Средства контроля бывают встроенными, являющимися составной частью объекта, и внешними, выполненными конструктивно отдельно от объекта. Различают также аппаратные и программные средства контроля. К аппаратным относят различные устройства: приборы, пульты, стенды и т.п. Программные средства представляют собой прикладные программы для ЭВМ.
Исполнители — это специалисты службы контроля или технической диагностики, обученные и аттестованные в установленном порядке и имеющие право выполнять контроль и выдавать заключения по его результатам.
Методика контроля — совокупность правил применения опреде-ленных принципов и средств контроля. Методика содержит порядок измерения параметров, обработки, анализа и интерпретации результатов.
Для каждого объекта можно указать множество параметров, ха-рактеризующих его техническое состояние (ПТС). Их выбирают в зависимости от применяемого метода диагностирования (контроля). Изменения значений ПТС в процессе эксплуатации связаны либо с внешними воздействиями на объект, либо с повреждающими (деградационными) процессами (процессами, приводящими к деградационным отказам из-за старения металла, коррозии и эрозии, усталости и Т.Д.).
Параметры объекта, используемые при его диагностировании (контроле), называются диагностическими (контролируемыми) параметрами. Следует различать прямые и косвенные диагностические параметры. Прямой структурный параметр (например, износ трущихся элементов, зазор в сопряжении и др.) непосредственно характеризует техническое состояние объекта. Косвенный параметр (например, давление масла, температура, содержание С02 в отработанных газах и др.) косвенно характеризует техническое состояние. Об изменении технического состояния объекта судят по значениям диагностических параметров, позволяющих определить техническое состояние объекта без его разборки. Набор диагностических параметров устанавливается в нормативной документации по техническому диагностированию объекта или определяется экспернментально.
Количественные и качественные характеристики диагностических параметров являются признаками того или иного дефекта. У каждого дефекта может быть несколько признаков, в том числе некоторые из них могут быть общими для группы разных по природе дефектов.
Теоретическим фундаментом технической диагностики считают общую теорию распознавания образов, являющуюся разделом технической кибернетики. К решению задачи распознавания существует два подхода: вероятностный и детерминистский. Вероятностный использует статистические связи между состоянием объекта и диагностическими параметрами и требует накопления статистики соответствия диагностических параметров видам технического состояния. Оценка состояния при этом осуществляется с определенной достоверностью. Детерминистский подход, применяемый чаще всего, использует установленные закономерности изменения диагностических параметров, определяющих состояние объекта.
Помимо теории распознавания, в технической диагностике используют также теорию контролеспособности. Контролеспособность определяется конструкцией объекта, задается при его проектировании и является свойством объекта обеспечивать возможность досто-верной оценки диагностических параметров. Недостаточная достоверность оценки технического состояния является фундаментальной причиной низкой достоверности распознавания состояния оборудования и оценки его остаточного ресурса.
Таким образом, в результате предшествующих исследований ус-танавливают связи между характеристиками диагностических параметров и состоянием объекта и разрабатывают диагностические а-горитмы (алгоритмы распознавания), представляющие собой последовательность определенных действий, необходимых для постановки диагноза. Диагностические алгоритмы включают также систему диагностических параметров, их эталонные уровни и правила принятия решения о принадлежности объекта к тому или иному виду технического состояния.
Определение вида технического состояния оборудования может производиться как в собранном состоянии, так и после его полной разборки. В период нормальной эксплуатации используют методы безразборной диагностики, как наиболее экономичные. Методы технической диагностики, требующие разборки, обычно применяют при капитальном ремонте оборудования — при дефектации его элементов. Основной проблемой безразборной технической диагностики является оценка состояния оборудования в условиях ограниченности информации.
По способу получения диагностической информации техническую диагностику разделяют на тестовую и функциональную. В тестовой диагностике информацию о техническом состоянии получают в результате воздействия на объект соответствующего теста. Тестовая диагностика основана на использовании различных методов неразрушающего контроля. Контроль при этом осуществляется, как правило, на неработающем оборудовании. Тестовая диагностика может производиться как в собранном, так и в разобранном состоянии. Функциональную диагностику проводят только на работающем обо-рудовании в собранном состоянии.