Остаточная дефектность и вероятность существования дефектов с размером, превышающим допускаемое значение

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. Неразрушающий контроль металла определяет фактическое состояние металла, наличие несплошностей и их размеры, а также позволяет определить каким механизмам деградации металл был подвержен. Одной из основных характеристик качества неразрушающего контроля является выявляемость несплошностей и дефектов. Если дефекты не были пропущены, то можно гарантировать надежную работу объекта до следующего планового контроля. Статья посвящена изучению функции вероятности обнаружения дефектов и определению вероятности существования остаточного дефекта с размером, превышающим допускаемое значение. Цель исследования - разработать метод, позволяющий определить вероятность существования остаточного дефекта с размером, превышающим допускаемое значение, после проведения неразрушающего контроля и ремонта оборудования и трубопроводов атомной электрической станции. Методы. При проведении работы были использованы формулы вероятности обнаружения дефекта и исходной дефектности, нормативные требования в области аттестации дефектоскопистов, результаты исследований по неразрушающему контролю. Результаты. Представлен метод определения вероятности существования дефектов с размером, превышающим допускаемое значение, на примере корпуса реактора. Методика основана на остаточной дефектности, которая учитывает выявляемость дефектов. Установлено значение коэффициента, учитывающего влияние человеческого фактора, приборно-методических недостатков или сложности доступа к месту контроля, что позволяет снизить степень неопределенности при диагностике остаточной дефектности. Результаты проведенной работы позволяют определить вероятность существования дефекта с размером, превышающим допускаемое значение. Развитие остаточного дефекта до критических значений характеризует исходное событие для разрушения целостности конструкции. Таким образом, вероятность остаточного дефекта может использоваться при выполнении анализа безопасности корпуса водо-водяного энергетического реактора.

Об авторах

Дмитрий Александрович Кузьмин

Всероссийский Научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций

Автор, ответственный за переписку.
Email: rodionova_m@bk.ru

кандидат технических наук, начальник отдела прочностной надежности АЭС

Российская Федерация, Москва, ул. Ферганская, 25

Александр Юрьевич Кузьмичевский

Всероссийский Научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций

Email: rodionova_m@bk.ru

кандидат технических наук, главный эксперт отдела прочностной надежности АЭС

Российская Федерация, Москва, ул. Ферганская, 25

Марина Владимировна Верташенок

Всероссийский Научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций

Email: rodionova_m@bk.ru

ведущий специалист отдела прочностной надежности АЭС.

Российская Федерация, Москва, ул. Ферганская, 25

Список литературы

  1. Federal'nye normy i pravila v oblasti ispol'zovaniya atomnoj energii “Pravila kontrolya osnovnogo metalla, svarnyh soedinenij i naplavlennyh poverhnostej pri ekspluatacii oborudovaniya, truboprovodov i drugih elementov atomnyh stancij” (NP-084-15) [Federal Rules and Regulations in the Filed of Nuclear Energy Use “Unified Inspection Procedures for Base Materials, Weld Joints and Build-Ups in the Course of Operation of Equipment, Pipelines and Other Elements of Nuclear Power Plants” (NP-084-15)]. Moscow; 2016. (In Russ.)
  2. Wang B., Zhong S., Lee T.L., Fancey K.S., Mi J. Non-destructive testing and evaluation of composite materials/ structures: a state-of-the-art review. Advances in mechanical engineering. 2020;12(4)(February):1–28. DOI: 10.1177/ 1687814020913761.
  3. Santos T.G., Oliveira J.P., Machado M.A., Inácio P.L. Reliability and NDT Methods. Additive Manufacturing Hybrid Processes for Composites Systems. 2020;(April):265–295. doi: 10.1007/978-3-030-44522-5_8.
  4. Ravindra Kumar P., Vijay Kumar G., Naga Murali K., Kishore R.B.S.S. Experimental Investigation of Ultrasonic Flaw Defects in Weld Clad Materials Using NDT Technique. Advances in Applied Mechanical Engineering. 2020;(February):1039–1051. doi: 10.1007/978-981-15-1201-8_111.
  5. Arkadov G.V., Hetman A.F., Rodionov A.N. Nadezhnost' oborudovaniya i truboprovodov AES i optimizacii ih zhiznennogo cikla (veroyatnostnye metody) [Reliability of NPP equipment and pipelines and optimization of their life cycle (probabilistic methods)]. Moscow: Energoizdat Publ.; 2010. (In Russ.)
  6. Kuzmichevsky A.Y., Getman A.F. Quantification of the reliability using the criteria of failure and leaks or the defect identification in service. Industrial Laboratory. Diagnostics of Materials. 2010;76(10):42–46. (In Russ.)
  7. Kuzmin D.A. Investigation of the conditions of safety ensure of the main circulating pipeline on the basis of the LBB concept. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2016;(5):16–23. (In Russ.) Available from: http://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/14603 (accessed: 10.06.2020).
  8. Matvienko Y.G., Kuzmin D.A. Generalized equation of the opening of a through-thickness ring crack in a clad thick-wall pipeline. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2018;47(5):420–426. doi: 10.3103/S1052618818050084.
  9. Kuzmin D.A., Kuzmichevskiy A.Y. Determination of actual wall thicknesses of equipment and pipelines exposed to flow-accelerated corrosion on the example of conical reducers. Safety and Reliability of Power Industry. 2019;12(4):274–280. doi: 10.24223/1999-5555-2019-12-4-274-280. (In Russ.)
  10. Pástor M., Frankovský P., Hagara M., Lengvarský P. The Use of Optical Methods in the Analysis of the Areas With Stress Concentration. Journal of Mechanical Engineering. 2018;68(2):61–76. doi: 10.2478/scjme-2018-0018.
  11. Xiaohui Chen, Shuang Fang, Haofeng Chen. Stress concentration factor and fatigue analysis of a lateral nozzle with local wall thinning. Engineering Failure Analysis. 2019;105(November):289–304. doi: 10.1016/j.engfailanal.2019.07.004.
  12. Malovik K.N., Miroshnichenko A.N. Improvement of residual defectiveness control of the NPP pipelines. Vestnik Belorussko-Rossijskogo universiteta [Bulletin of the Belarusian-Russian University]. 2015;1(46):79–85. (In Russ.) Available from: https://elibrary.ru/item.asp?id=23174900 (accessed: 15.06.2020).
  13. Volchenko V.N. Veroyatnost' i dostovernost' ocenki kachestva metalloprodukcii [Probability and reliability of metal product quality assessment]. Moscow: Metallurgiya Publ.; 1987. (In Russ.)
  14. Shrestha Ranjit, Jeonghak Park, Wontae Kim. Application of thermal wave imaging and phase shifting method for defect detection in stainless steel. Infrared Physics & Technology. 2016;76(May):676–683. DOI: 10.1016/ j.infrared.2016.04.033.
  15. Zhengwei Yang, Guangjie Kou, Yin Li, Gan Tian. Inspection Detectability Improvement for Metal Defects Detected by Pulsed Infrared Thermography. Photonic Sensors. 2019;9(18)(March):1–9. doi: 10.1007/s13320-019-0489-1.
  16. O'Brien N., Mavrogordato M., Boardman R.P., Sinclair I. Comparing cone beam laminographic system trajectories for composite NDT. Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation. 2016;6(B)(November):56–61. doi: 10.1016/j.csndt.2016.05.004.
  17. Bazulin E.G., Vopilkin A.H., Tihonov D.S. Improved reliability of ultrasonic inspection. Part 1. Testing. Diagnostics. 2015;(8):7–22. doi: 10.14489/td.2015.08.pp.007-022. (In Russ.)
  18. Bazulin E.G., Vopilkin A.H., Tihonov D.S. Improved reliability of ultrasonic inspection. Part 2. Testing. Diagnostics. 2015;(9):10–27. doi: 10.14489/td.2015.09.pp.010-027. (In Russ.)
  19. PB 03-440-02. Pravila attestacii personala v oblasti nerazrushayushchego kontrolya [PB 03-440-02. Attestation rules for non-destructive inspection personnel]. Seriya 28. Nerazrushayushchij kontrol' [Series 28. Non-Destructive inspection] (issue 3). Moscow: STC “Industrial Safety” CJSC; 2010. (In Russ.)
  20. Getman A.F. Resurs ekspluatacii sosudov i truboprovodov AES [The operational life of vessels and pipelines of NPP]. Moscow: Energoatomizdat Publ.; 2000. (In Russ.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».