Надежность эксплуатации сварных конструкций. Оценка и управление
Представлена технология и аппаратура для неразрушающего контроля состояния сварных конструкций с оценкой
 разрушающей нагрузки и остаточного ресурса. Прогнозируемая разрушающая нагрузка и остаточный ресурс определяются в процессе эксплуатации при рабочей нагрузке. Показано применение системы...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Datum: | 2010 |
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2010
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101704 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Надежность эксплуатации сварных
 конструкций. Оценка и управление / Б.Е. Патон, Л.М. Лобанов, А.Я. Недосека, А.Ю. Федчун, А.А. Елкин, Б.М. Ободовский // Автоматическая сварка. — 2010. — № 5 (685). — С. 36-43. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860253236970127360 |
|---|---|
| author | Патон, Б.Е. Лобанов, Л.М. Недосека, А.Я. Федчун, А.Ю. Елкин, А.А. Ободовский, Б.М. |
| author_facet | Патон, Б.Е. Лобанов, Л.М. Недосека, А.Я. Федчун, А.Ю. Елкин, А.А. Ободовский, Б.М. |
| citation_txt | Надежность эксплуатации сварных
 конструкций. Оценка и управление / Б.Е. Патон, Л.М. Лобанов, А.Я. Недосека, А.Ю. Федчун, А.А. Елкин, Б.М. Ободовский // Автоматическая сварка. — 2010. — № 5 (685). — С. 36-43. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Представлена технология и аппаратура для неразрушающего контроля состояния сварных конструкций с оценкой
разрушающей нагрузки и остаточного ресурса. Прогнозируемая разрушающая нагрузка и остаточный ресурс определяются в процессе эксплуатации при рабочей нагрузке. Показано применение системы при контроле оборудования
Одесского припортового завода.
The paper presents the technology and instrumentation for NDT of the condition of welded structures with assessment
of breaking load and residual life. The predicted breaking load and residual life are determined during operation at
working load. Application of the system in control of equipment at Odessa Port Plant is shown.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:45:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.791:621.642.1/.3
НАДЕЖНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
ОЦЕНКА И УПРАВЛЕНИЕ
Академик Б. Е. ПАТОН, академик НАН Украины Л. М. ЛОБАНОВ, А. Я. НЕДОСЕКА, д-р техн. наук
(Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины),
А. Ю. ФЕДЧУН, А. А. ЕЛКИН, Б. М. ОБОДОВСКИЙ, инженеры (Одесский припортовый завод)
Представлена технология и аппаратура для неразрушающего контроля состояния сварных конструкций с оценкой
разрушающей нагрузки и остаточного ресурса. Прогнозируемая разрушающая нагрузка и остаточный ресурс опре-
деляются в процессе эксплуатации при рабочей нагрузке. Показано применение системы при контроле оборудования
Одесского припортового завода.
К л ю ч е в ы е с л о в а : сварные конструкции, надежность
эксплуатации, техническая диагностика, акустическая
эмиссия, прочность
Некоторое время назад мы мечтали, что придет
такая пора, когда можно будет достаточно точно
определить, в каком состоянии находится та или
иная конструкция, нужно ли выводить ее из эк-
сплуатации или она еще в состоянии работать
[1]. Сейчас разработки в области прочности ма-
териалов, диагностики и прогнозирования их ра-
ботоспособности, вычислительной и измеритель-
ной техники шагнули настолько далеко, что
появилась возможность реализовать на практике
такие методы. Разработанные технологии позво-
ляют из единого центра дистанционно оценить
и прогнозировать состояние эксплуатируемой
конструкции, где бы она ни находилась. Это су-
щественное достижение науки и техники. Конт-
роль постепенно из рутинного и трудоемкого
превращается в удобный офисный. Мы уже видим
будущее, когда системы непрерывного монито-
ринга будут работать на всех опасных объектах
Украины, обеспечивая безопасность и надежность
их эксплуатации [2].
Современное развитие техники обусловило
создание сварных металлических сооружений
крупных размеров, эксплуатация которых прохо-
дит в весьма сложных условиях. К таким объектам
прежде всего относятся крупногабаритные хра-
нилища опасных веществ, корпуса судов, домен-
ные печи, их воздухонагреватели и засыпные ап-
параты, телевизионные башни, башни-трубы теп-
ловых электростанций длиной более 300…500 м,
собственно электростанции, мосты, сверхмощные
шагающие экскаваторы, башенные краны судос-
троительных заводов, компрессорные станции га-
зопроводов и т. д.
Надежная эксплуатация перечисленных метал-
локонструкций в основном определяется несущей
способностью их силовых частей и сварных узлов.
Однако расчет несущей способности элементов
конструкций, обеспечивающий достаточную на-
дежность, затруднен по ряду причин.
Затруднения в оценке состояния сварных ме-
таллоконструкций в настоящее время преодоле-
вают в большинстве случаев принятием конструк-
тивных решений при их проектировании путем
установления больших запасов для основных
прочностных свойств. При этом не только удо-
рожается сооружение, но и снижаются его тех-
нико-экономические характеристики.
Такой подход связан с большими затратами
времени, труда и средств и не всегда дает же-
лаемые результаты, так как воспроизвести весь
спектр эксплуатационных условий при испытании
сложных конструкций весьма затруднительно. В
реальных условиях конструкция может работать
в режимах, существенно отличающихся от при-
нятых при испытаниях и тем более при расчетах
ее несущей способности.
Средством для решения задачи обеспечения
безопасности эксплуатации сварных конструкций
является создание информационно-измеритель-
ных систем, позволяющих оценить еще на стадии
испытаний надежность конструкций, а также кон-
тролировать работоспособность конструкций или
головного образца серии непосредственно в про-
цессе работы.
Целью данной статьи является анализ разра-
боток ИЭС им. Е. О. Патона в области создания
технологии и аппаратуры непрерывного монито-
ринга сварных конструкций, а также реализация
этих разработок в промышленности.
Современное развитие средств вычислитель-
ной техники, радиоэлектроники, прикладной ма-
тематики, техники испытаний, науки о прочности
материалов и механики сплошной среды позво-
ляет решить задачу непрерывного контроля ра-
© Б. Е. Патон, Л. М. Лобанов, А. Я. Недосека, А. Ю. Федчун, А. А. Елкин, Б. М. Ободовский, 2010
36 5/2010
ботоспособности применительно к различным ти-
пам сварных конструкций.
Для работы информационно-измерительной
системы необходимо регулярное получение опе-
ративных данных, прежде всего, о состоянии уз-
лов конструкции и различного рода дефектов, ко-
торые накапливаются при эксплуатации. При на-
личии данных о конструкции и соответствующей
обработки этой информации можно оперативно,
в реальном режиме времени оценивать ее несу-
щую способность.
Это, в частности, дает возможность получить
большие технические и экономические выгоды в
тех областях техники, где из-за незнания истин-
ных эксплуатационных нагрузок дорогостоящие
натурные конструкции испытывают до разруше-
ния с целью получения прочностных характерис-
тик и создания технической документации на их
серийное производство.
В последнее время вырос общий объем работ
в области создания «интеллектуальных» конс-
трукций, оснащенных системами непрерывного
контроля с выдачей рекомендаций обслуживаю-
щему персоналу [1–7]. Системы контроля такого
рода должны обеспечить возможность конс-
трукции давать информацию о своем состоянии,
возможности или невозможности ее дальнейшей
эксплуатации, формулировать условия, при кото-
рых дальнейшая эксплуатация конструкции оста-
ется надежной.
С 1978 г. на Одесском припортовом заводе
(ОПЗ) начали функционировать четыре изотер-
мические емкости, предназначенные для хранения
и перегрузки аммиака, поступающего на завод по
специальному трубопроводу из Тольятти и перег-
ружаемого далее в отсеки танкеров [8, 9]. Общий
вид хранилища аммиака объемом 34 тыс. м3, ди-
аметром 52 м и высотой 21 м приведен на рис. 1.
Объем перегрузки аммиака составлял около
5 млн т в год, включая 1 млн, которые произ-
водятся непосредственно на заводе.
Производство, хранение и перегрузка аммиака
относятся к сфере опасных производств. Поэтому
в 2002 г., когда закончился срок регламентной
эксплуатации хранилищ и оборудования завода,
было проведено заседание научно-технического
совета предприятия, где была отмечена необхо-
димость принятия дополнительных мер по обес-
печению дальнейшей их безопасной эксплуа-
тации. Решением научно-технического совета бы-
ло поручено разработать 10-летний план оснаще-
ния завода системами непрерывного мониторинга
основных производств на базе передовых техно-
логий контроля, позволяющих заблаговременно
оценить и предотвратить аварийную ситуацию
технологического оборудования, не прекращая
его эксплуатацию. В соответствии с планом была
начата работа по разработке и оснащению таким
оборудованием конструкций основных производ-
ств, работающих с аммиаком.
Первая диагностическая система контроля ам-
миакохранилищ, построенная на основе акусти-
ческой эмиссии (АЭ), разработана ИЭС им. Е. О.
Патона НАН Украины совместно с венгерской
фирмой «Видеотон». Система смонтирована на
хранилище аммиака ST-4 и запущена в 2003 г.
В течение следующих трех лет оборудованием
непрерывного мониторинга были оснащены еще
три хранилища, а в 2006 и 2007 годах такое обо-
рудование заработало в цехах производства ам-
миака (рис. 2). На рис. 3 представлена структурная
схема технологии, обеспечивающей решение пос-
тавленной задачи. Основой технологии является
информация, поступающая с датчиков АЭ. Су-
ществует два блока обработки информации. Пер-
вый блок первичной обработки, где формируются
данные измерений в формате, необходимом для
работы аналитического блока. Во втором блоке
информация поэтапно превращается в показатели,
прогнозирующие разрушающую нагрузку и оста-
точный ресурс эксплуатирующейся конструкции.
Технология предусматривает также подготовку
специалистов к работе с контролирующим обо-
Рис. 1. Общий вид хранилищ аммиака ОПЗ Рис. 2. Общий вид цеха производства аммиака ОПЗ
5/2010 37
рудованием, разработку совместно с государс-
твенными органами необходимой для работы нор-
мативной документации. Проводится аттестация
измерительной части приборов и выдаются не-
обходимые документы. Весь комплекс работ, соп-
ровождающих поставку диагностического обору-
дования, является достаточным для успешной
практической работы на предприятиях и заводах.
Введенная в действие на хранилищах ОПЗ ди-
агностическая система уже в начале работы сразу
же обнаружила развивающиеся микродефекты в
районе приварки держателей труб нагнетания ам-
миака к корпусу цилиндрической обечайки хра-
нилища. Дефекты были обнаружены в местах, ко-
торые не подлежали ранее контролю по сущес-
твующей нормативной документации и являлись
очагами, где в дальнейшем, накапливаясь с те-
чением времени, могут образоваться более серь-
езные повреждения. Таким образом, качественно
новый подход к контролю состояния конструкций
показал свою эффективность непосредственно
после запуска системы мониторинга. Разработка
оборудования и технологии контроля состояния
хранилищ учитывала современные дости-
жения в области науки о прочности ма-
териалов, в области вычислительной и из-
мерительной техники.
Многолетний опыт работы ИЭС им.
Е. О. Патона НАН Украины в области соз-
дания информационно-измерительных
систем на основе АЭ, а также опыт работы
венгерской фирмы «Видеотон» в области
создания аппаратуры позволили спроекти-
ровать, изготовить и запустить промыш-
ленную контрольно-диагностическую ап-
паратуру для длительного непрерывного
мониторинга. К настоящему моменту ею
оснащены четыре хранилища аммиака и
оборудование двух цехов по его произ-
водству.
Выполнению расчетно-аналитических
работ по созданию диагностической сис-
темы непрерывного мониторинга пред-
шествовали работы по исследованию напряжен-
ного состояния отдельных узлов конструкции кор-
пуса хранилища. Стенки цилиндрических резер-
вуаров хранилищ изготовлены из листов низко-
углеродистой стали марки А-537С1 (ASTM) пе-
ременной толщины, уменьшающейся с его высо-
той. Необходимо было оценить корпус хранилищ
и оборудование цехов с выделением и класси-
фикацией зон с различным уровнем напряженного
состояния и дефектности. В частности, установ-
лено, что за прошедшие более чем 20 лет экс-
плуатации хранилищ остаточные сварочные нап-
ряжения в швах не претерпели существенных из-
менений и достигали, как и в исходном состоянии,
предела текучести свариваемых материалов (для
принятых в изготовлении корпуса сталей σт =
= 360 МПа). На рис. 4 показаны суммарные оста-
точные сварочные напряжения и напряжения,
вызванные нагрузкой от наполненного жидким
аммиаком бака, в районе уторного шва. Как видно
из рисунка, максимальные напряжения сосредо-
точены в сварных швах, где достигают в узкой
полосе шириной 10…12 см предела текучести при
растяжении.
На рис. 5 представлена типовая блок-схема
системы непрерывного мониторинга, разработан-
ная специально для контроля хранилищ аммиака
и оборудования цехов по его производству, с пе-
редачей информации в диагностический центр
предприятия и в системе Интернет на более да-
лекие расстояния. Схема включает по 57 инфор-
мационных каналов на каждом хранилище (48
акустических и 9 дополнительных, в том числе
запасные каналы), контролирующие непрерывно
около 4 3500 м2 поверхности хранилищ.
Данные измерений по каналам связи посту-
пают в два блока, оснащенных измерительной и
компьютерной техникой, где происходит предва-
Рис. 3. Схема технологии контроля системой ЕМА 3
Рис. 4. Суммарные напряжения в оболочке корпуса хранили-
ща
38 5/2010
рительная обработка информации. Учитывая, что
блоки работают непрерывно на открытом прос-
транстве, предусмотрен климат-контроль внутри
блоков для обеспечения нормальных условий эк-
сплуатации. Далее по линиям связи информация
поступает в центральный сервер, где осуществля-
ется основная обработка информации с выдачей
решения о состоянии контролируемых объектов.
В частности, рассчитываются прогнозная разру-
шающая нагрузка и остаточный ресурс работос-
пособности конструкций корпусов хранилищ. Ин-
формация отображается на мониторе компьютера
в центральном диагностическом центре завода.
Проведенные предварительные исследования
и расчеты позволили установить области корпуса
хранилища, которые должны контролироваться с
повышенным вниманием. Общий вид стационар-
ной системы непрерывного мониторинга ЕМА-3S,
установленной в цехе производства аммиака, а
также мобильная система семейства ЕМА пред-
ставлены на рис. 6. На рис. 7 показана схема пос-
ледовательности обработки диагностической ин-
формации, поступающей с контролируемых объ-
ектов.
Метрологические характеристики аппаратуры
устанавливаются по следующим блокам парамет-
ров: электронная часть аппаратуры; измеритель-
ные датчики блокоизмерения координат АЭ со-
бытий; блок прогнозирования разрушающих наг-
рузок.
Наиболее серьезные технические требования
предъявляются к блоку 2 (1-го этапа обработки),
который передает исходную информацию на блок
2 (2-го этапа обработки). Блок 1 связан с изме-
рительными приборами и датчиками, установлен-
ными на объекте.
От надежности и точности информации, пос-
тупающей в блок 3 и далее в блоки 4 и 5, зависит
точность прогноза разрушающей нагрузки и ос-
таточного ресурса. Если блоки 3–5 достаточно хо-
рошо отработаны в мировой практике, то орга-
низация работы блока 2 связана с существенными
трудностями извлечения информации с заданной
вероятностью и точностью перед последующим
направлением ее в блок 3. Представленные со-
ображения предъявляют принципиально новые,
очень серьезные требования к построению архи-
тектуры диагностического оборудования и про-
Рис. 5. Типовая блок-схема системы непрерывного монито-
ринга оборудования ОПЗ
Рис. 6. Стационарный (а) и мобильный (б) варианты диагностической системы семейства ЕМА
5/2010 39
цедуре его аттестации. Так, для систем АЭ мо-
ниторинга семейства ЕМА предусмотрена аттес-
тация по четырем блокам параметров. Заключи-
тельными этапами аттестации являются этапы из-
мерения координат источников АЭ и определения
разрушающей нагрузки.
Технология АЭ контроля эксплуатации хра-
нилищ и оборудования ОПЗ. Процесс монито-
ринга выполняется системой ЕМА-3S непрерывно
и автоматически. Каждая из измерительных сис-
тем ЕМА-3S использует отдельный управляющий
компьютер, на котором сохраняются файлы про-
веденных измерений. Сохранение данных проис-
ходит с задаваемой оператором периодичностью.
Рекомендуемым интервалом сохранения данных
является 0,5…2 ч.
По результатам измерений программа прово-
дит расчет разрушающей нагрузки и остаточного
ресурса контролируемых конструкций, данные по
которым сохраняются в базе данных и выдаются
на экран компьютера в числовом и графическом
видах.
На рис. 8 представлено рабочее окно програм-
мы ЕМА-3S. В правой верхней части окна рас-
положены графики реального времени, показы-
вающие текущую нагрузку и темп появления неп-
рерывной АЭ, которые характеризуют общее сос-
тояние объекта контроля и накопление незначи-
тельных повреждений. В верхней левой четверти
окна испытаний программы ЕМА-3S расположен
индикатор прогноза разрушающей нагрузки и
предупреждения об опасности. При нормальном
состоянии металла индикатор имеет зеленый цвет,
прогноз разрушающей нагрузки отсутствует. Если
в процессе измерения появляется повышенная
акустическая активность, индикатор меняет цвет
соответственно уровню предупреждения (смена
цвета полос сопровождается коротким звуковым
сигналом):
1-е предупреждение — желтый цвет, 2-е —
оранжевый, 3-е — красный цвет, разделено на
два уровня — опасный и аварийный (таблица).
При прогнозировании системой разрушающей
нагрузки на индикатор выводится значение прог-
ноза (представлено нижним и верхним значени-
ями в диапазоне погрешности не более ±15 % при
вероятности 0,95) и координат опасного места.
В нижней правой четверти окна испытаний прог-
раммы ЕМА-3S расположена схема объекта кон-
троля, например, для аммиакохранилищ в виде
развертки боковой поверхности с расположенны-
ми датчиками АЭ. Места возникновения акусти-
Действия персонала при различной индикации на экране дисплея системы ЕМА-2S
№ п/п Показания индикатора в левом верхнем углу дисплея Действия персонала
1 Зеленая полоса Штатный режим. Продолжать эксплуатацию
2 Желтая полоса Внимание. При появлении прогнозируемого разрушающего уровня
налива и превышении его над рабочим более чем в два раза. Про-
должать эксплуатацию
3
Коричневая полоса
Оценить прогнозируемый разрушающий уровень налива по показа-
ниям индикатора. При превышении прогнозируемого уровня над
рабочим менее чем на 30 % остановить эксплуатацию. Провести
дополнительный анализ поступающей информации в соответствии
с инструкцией
4 Красная прерывно
пульсирующая полоса
Остановить эксплуатацию. Провести дополнительную проверку
прочности корпуса хранилища в соответствии с инструкцией
5 Красная непрерывная
полоса или непрерывно
пульсирующая
Аварийная ситуация. Остановить эксплуатацию. Срочный сброс
нагрузки
* Смена цвета полос сопровождается коротким звуковым сигналом.
Рис. 7. Этапы обработки информации диагностической аппа-
ратурой на основе АЭ
40 5/2010
ческой активности отмечены прямоугольниками
с флажком. Цвет прямоугольника указывает на
уровень амплитуды последнего события АЭ в со-
ответствии с настройками программы ЕМА-3S,
а цвет флажка — на уровень опасности состояния
в соответствии с приведенной выше шкалой цвета
для 1-го – 3-го предупреждений.
В нижней левой части окна ЕМА-3S в виде гра-
фика представлена информация об уровне АЭ по
активному каналу измерения (синим цветом) и
действующая нагрузка в условных единицах (мв)
(1 мв = 5,6⋅10–3 кг/см2) (красным). Характер ука-
занных на графике кривых при нормальном сос-
тоянии конструкции должен быть горизонталь-
ным или равномерно наклонным.
Расчет разрушающей нагрузки и остаточного
ресурса аммиакохранилищ происходит автомати-
чески. Результаты АЭ мониторинга выводятся на
экран управляющего компьютера. К полученной
во время контроля информации обеспечивается
доступ по Интернет для ее периодического ана-
лиза специалистами и ее использования при фор-
мировании и совершенствовании эталонов для
прогноза разрушающей нагрузки и остаточного
ресурса. В случае возникновения сложной для
анализа состояния конструкции ситуации прово-
дят дополнительные работы по его оценке. Нап-
ример, уточнение текущего состояния аммиакох-
ранилища осуществляют после остановки погру-
зочно-разгрузочного процесса и других работ, вы-
зывающих акустические шумы и электрические
наводки на корпус резервуара.
При необходимости аммиакохранилище под-
вергают выдержке и принимают решение о его
состоянии, пользуясь показаниями индикаторов в
программе ЕМА-3S. Ориентировочные критерии
работоспособности корпуса резервуара приведе-
ны в соответствующих нормативных таблицах для
первых 10 мин контроля резервуара на выдержке.
При возникновении критической ситуации по
таблице, п. 3, 4 следует принять необходимые ме-
ры по разгрузке корпуса хранилища аммиака.
Автоматизированная система непрерывного
АЭ мониторинга ЕМА-3S имеет следующие
встроенные средства обеспечения бесперебойной
работы:
источники бесперебойного электропитания;
аппаратные устройства слежения за работой
измерительных подсистем АЭ;
специальные устройства для принудительной
перезагрузки подсистем АЭ;
программы-агенты верхнего уровня для обес-
печения бесперебойной работы программ ЕМА-
3S и STIntegrator, осуществляющие в случае сбоев
и неполадок их принудительный перезапуск.
Работа всех названных выше средств в ком-
плексе обеспечивает бесперебойную работу сис-
темы в штатном режиме и в большинстве извес-
тных нештатных ситуаций.
Срок очередного технического освидетель-
ствования контролируемых конструкций и обо-
рудования может назначаться по фактическому
состоянию на основании показания системы неп-
рерывного АЭ мониторинга ЕМА-3S.
Рис. 8. Вариант рабочего окна программы системы ЕМА-3S
5/2010 41
Система рассчитана на бесперебойную работу
в режиме непрерывного мониторинга в течение
16 лет.
На рис. 9 представлена выделенная из рабочего
окна программы системы ЕМА-3S развертка бо-
ковой поверхности хранилища аммиака общей
площадью 3500 м2. Как было отмечено выше, че-
тыре таких хранилища контролируются 48 4 дат-
чиками АЭ. Установлены также датчики дефор-
маций и уровня налива, составляющие в сово-
купности вектор состояния материала. Анализ
вектора состояния материала в каждый момент
времени эксплуатации резервуара позволяет при-
нимать решение о разрушающей нагрузке и ос-
Рис. 9. Развертка на экране монитора боковой поверхности хранилища площадью 3500 м2 (точками показаны места накопле-
ния усталостных повреждений)
Рис. 10. Дистанционное управление эксплуатацией контролируемых конструкций
42 5/2010
таточном ресурсе хранилища. На рис. 9 более чет-
ко видны черные круглые точки в средней части
развернутой боковой поверхности резервуара, ко-
торыми отмечены места АЭ кластеров, где про-
исходит накопление эксплуатационных повреж-
дений. Данные области совпали с местами креп-
ления кронштейнов нагнетательного трубопрово-
да, совершающего колебательные движения в ре-
зультате неравномерной работы нагнетающего
аммиак насоса.
Существенное значение приобретает возмож-
ность дистанционного управления процессом эк-
сплуатации контролируемых конструкций. При
этом центр управления может быть расположен
на любом и, в том числе, значительном рассто-
янии от контролируемого объекта. Данная воз-
можность имеет большое значение и смысл. При
необходимости (например, при освоении новых
технологий контроля) консультативная помощь
может быть оперативно оказана специалистами
высокой квалификации сотрудникам диагности-
ческих центров предприятий, находящимся в дру-
гом, зачастую достаточно удаленном месте. На
рис. 10 показана схема технологии, работающей
в режиме дистанционного управления эксплуата-
цией контролируемых конструкций, организован-
ная совместно ОПЗ и ИЭС им. Е. О. Патона. Спе-
циалисты аналитического центра в Киеве могут
наблюдать ту же картину показаний контрольных
мониторов, что и сотрудники контролирующих
служб завода. Это дает возможность обсуждать
результаты контроля и принимать по ним сов-
местные взвешенные решения.
Состояние корпусов хранилищ по данным
системы непрерывного мониторинга. Хранили-
ща аммиака, как уже было отмечено, изготовлены
и введены в эксплуатацию в 1978 г. Время рег-
ламентной работы для таких конструкций обычно
принимается равным 20…25 лет. В течение этого
периода предполагается отсутствие значимого
влияния внутренних деструктивных процессов,
протекающих в материалах конструкции при
штатных режимах эксплуатации.
Однако с течением времени негативные про-
цессы накопления повреждений в материалах на-
чинают проявляться в виде отдельных всплесков
микроразрушений. С одной стороны, начинают
проявлять активность существующие в материа-
лах дефекты, которые ранее при сдаточных ис-
пытаниях себя не проявляли в связи с высокими
исходными свойствами материалов. С другой
стороны, в результате структурных превращений
на микро- и макроуровнях появляются и разви-
ваются новые дефекты, которые постепенно об-
разуют очаги скоплений (кластеры). Система
непрерывного контроля показала перманентные
во времени и на данный период эксплуатации не-
опасные всплески акустической активности в ма-
териалах корпусов хранилищ, что свидетельст-
вует о непрерывном протекании изменений, свя-
занных с процессом эксплуатационной наработки.
Указанные обстоятельства требуют, чтобы экс-
плуатация корпусов хранилищ в послерегламен-
тном периоде сопровождалась более строгим
контролем состояния материала, что и обеспечи-
вает диагностическая система непрерывного мо-
ниторинга.
1. Некоторые пути построения автоматических инфор-
мационно-измерительных систем для диагностики наде-
жности сварных конструкций / Б. Е. Патон, И. В. Куд-
рявцев, А. Я. Недосека и др. // Автомат. сварка. — 1974.
— № 9. — С. 1–5.
2. 15 лет назад (по материалам статьи академика Б. Е. Па-
тона и д-ра техн. наук А. Я. Недосеки «Концепция тех-
нической диагностики трубопроводного транспорта» в
журнале «Техническая диагностика и неразрушающий
контроль» № 3 за 1992 г.) // Техн. диагностика и нераз-
руш. контроль. — 2007. — № 3. — С. 3–10.
3. Патон Б. Е., Лобанов Л. М., Недосека А. Я. Техническая
диагностика: вчера, сегодня и завтра // Техн. диагности-
ка и неразруш. контроль. — 2003. — № 4. — С. 6–10.
4. Paton B. E., Nedoseka A. J. Diagnostic of designs and safety
of an environment // The report on intern. conf. «The Human
factor and environment». Intern. Institute of Welding, July
19–20 1999 г., Lisbon, Portugal.
5. Harris D. O., Dunegan H. L. Verification of structural integ-
rity of pressure vessels by acoustic emission and periodic
proof testing // Testing for prediction of material performan-
ce in structures and components, ASTM STP 515 (Philadel-
phia, PA: ASTM, 1972). — P. 158–170.
6. Недосека А. Я. Основы расчета и диагностики сварных
конструкций / Под ред. Б. Е. Патона. — К.: Индпром,
2001. — 815 с.
7. Харебов В. Г., Бородин Ю. П., Шапорев В. А. Система
комплексного диагностического мониторинга опасных
производственных объектов // В мире неразруш. контро-
ля. — 2006. — № 4. — С. 13–17.
8. Obodovsky B., Fedchun A., Nedoseka A. Application of a
permanent acoustic emission monitoring of four ammonia
storage tanks // Ammonia Technical Manual. — 2006. —
P. 23–34.
9. Правила безопасности для наземных складов жидкого
аммиака (ПБ-03-182-98): Утв. Федеральным горным и
пром. надзором России, 1998. — М.: Госгортехнадзор,
2004. — 48 c.
The paper presents the technology and instrumentation for NDT of the condition of welded structures with assessment
of breaking load and residual life. The predicted breaking load and residual life are determined during operation at
working load. Application of the system in control of equipment at Odessa Port Plant is shown.
Поступила в редакцию 13.01.2010
5/2010 43
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101704 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:45:57Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Патон, Б.Е. Лобанов, Л.М. Недосека, А.Я. Федчун, А.Ю. Елкин, А.А. Ободовский, Б.М. 2016-06-06T18:13:39Z 2016-06-06T18:13:39Z 2010 Надежность эксплуатации сварных
 конструкций. Оценка и управление / Б.Е. Патон, Л.М. Лобанов, А.Я. Недосека, А.Ю. Федчун, А.А. Елкин, Б.М. Ободовский // Автоматическая сварка. — 2010. — № 5 (685). — С. 36-43. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101704 621.791:621.642.1/.3 Представлена технология и аппаратура для неразрушающего контроля состояния сварных конструкций с оценкой
 разрушающей нагрузки и остаточного ресурса. Прогнозируемая разрушающая нагрузка и остаточный ресурс определяются в процессе эксплуатации при рабочей нагрузке. Показано применение системы при контроле оборудования
 Одесского припортового завода. The paper presents the technology and instrumentation for NDT of the condition of welded structures with assessment
 of breaking load and residual life. The predicted breaking load and residual life are determined during operation at
 working load. Application of the system in control of equipment at Odessa Port Plant is shown. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Надежность эксплуатации сварных конструкций. Оценка и управление In-service reliability of welded structures. Assessment and control Article published earlier |
| spellingShingle | Надежность эксплуатации сварных конструкций. Оценка и управление Патон, Б.Е. Лобанов, Л.М. Недосека, А.Я. Федчун, А.Ю. Елкин, А.А. Ободовский, Б.М. Производственный раздел |
| title | Надежность эксплуатации сварных конструкций. Оценка и управление |
| title_alt | In-service reliability of welded structures. Assessment and control |
| title_full | Надежность эксплуатации сварных конструкций. Оценка и управление |
| title_fullStr | Надежность эксплуатации сварных конструкций. Оценка и управление |
| title_full_unstemmed | Надежность эксплуатации сварных конструкций. Оценка и управление |
| title_short | Надежность эксплуатации сварных конструкций. Оценка и управление |
| title_sort | надежность эксплуатации сварных конструкций. оценка и управление |
| topic | Производственный раздел |
| topic_facet | Производственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101704 |
| work_keys_str_mv | AT patonbe nadežnostʹékspluataciisvarnyhkonstrukciiocenkaiupravlenie AT lobanovlm nadežnostʹékspluataciisvarnyhkonstrukciiocenkaiupravlenie AT nedosekaaâ nadežnostʹékspluataciisvarnyhkonstrukciiocenkaiupravlenie AT fedčunaû nadežnostʹékspluataciisvarnyhkonstrukciiocenkaiupravlenie AT elkinaa nadežnostʹékspluataciisvarnyhkonstrukciiocenkaiupravlenie AT obodovskiibm nadežnostʹékspluataciisvarnyhkonstrukciiocenkaiupravlenie AT patonbe inservicereliabilityofweldedstructuresassessmentandcontrol AT lobanovlm inservicereliabilityofweldedstructuresassessmentandcontrol AT nedosekaaâ inservicereliabilityofweldedstructuresassessmentandcontrol AT fedčunaû inservicereliabilityofweldedstructuresassessmentandcontrol AT elkinaa inservicereliabilityofweldedstructuresassessmentandcontrol AT obodovskiibm inservicereliabilityofweldedstructuresassessmentandcontrol |