RU2243549C1 - Method of assessing qualification of operator of nondestructive testing - Google Patents
Method of assessing qualification of operator of nondestructive testing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2243549C1 RU2243549C1 RU2003106835/28A RU2003106835A RU2243549C1 RU 2243549 C1 RU2243549 C1 RU 2243549C1 RU 2003106835/28 A RU2003106835/28 A RU 2003106835/28A RU 2003106835 A RU2003106835 A RU 2003106835A RU 2243549 C1 RU2243549 C1 RU 2243549C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- defects
- size
- operator
- defect
- destructive testing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля (далее НК) несплошностей, неоднородностей и других дефектов материала изделий машиностроения, включая тепловую и атомную энергетику, химическую и нефтехимическую промышленность, нефте-, газо-, и продуктопроводы, железнодорожный, авиационный и другие виды транспорта, мосты и другие сооружения. Способ применим для всех видов НК - ультразвукового, радиографического, вихретокового и других видов контроля, которые применяются на стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации изделий.The invention relates to the field of non-destructive testing (hereinafter referred to as NC) of discontinuities, inhomogeneities and other defects in the material of engineering products, including thermal and nuclear power, chemical and petrochemical industries, oil, gas, and product pipelines, railway, aviation and other modes of transport, bridges and other facilities. The method is applicable to all types of NK - ultrasonic, radiographic, eddy current and other types of control, which are used at the stages of manufacturing, installation and operation of products.
В соответствии со сложившейся практикой и действующими требованиями, уровень квалификации операторов НК (персонала НК) оценивают по определенной совокупности знаний и навыков, зависящей от уровня квалификации. Так оператор высшей квалификации в области ультразвукового контроля должен уметь (Щербинский В.Г. и Алешин Н.П. Ультразвуковой контроль сварных соединений. М.: Стройиздат, 2002 г.):In accordance with established practice and current requirements, the level of qualification of NK operators (NK personnel) is assessed by a certain combination of knowledge and skills, depending on the level of qualification. So, an operator of the highest qualification in the field of ultrasonic testing should be able to (Shcherbinsky V.G. and Aleshin N.P. Ultrasonic control of welded joints. M: Stroyizdat, 2002):
- контролировать стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные сварные соединения;- control butt, corner, tee and lap welds;
- контролировать изделия из перлитной и аустенитной сталей;- control products from pearlitic and austenitic steels;
- контролировать изделия сложной формы, в том числе и трубопроводы;- control products of complex shape, including pipelines;
- проверять правильность изготовления искусственных отражателей (плоскодонных отверстий и зарубок).- verify the correct manufacturing of artificial reflectors (flat-bottomed holes and nicks).
В США (прототип, Код ASME, том 1, 1995) проверку уровня квалификации оператора НК проводят на тест-образце с искусственными специально заложенными дефектами. Однако размеры таких дефектов определяют без привязки к действительно опасным дефектам для данной конструкции. О квалификации оператора судят по количеству выявленных им дефектов.In the United States (prototype, ASME Code,
Общим существенным недостатком всех известных способов оценки квалификации операторов НК является то, что они не позволяют оценить:A common significant drawback of all known methods for assessing the qualifications of NK operators is that they do not allow to evaluate:
- способность конкретного оператора НК выявлять дефекты, важные для качества изготовления, а также дефекты, важные для надежности и безопасности эксплуатации изделия:- the ability of a particular NK operator to detect defects that are important for workmanship, as well as defects that are important for product reliability and safety:
- уровень квалификации в чистом виде, исключив из них влияние аппаратурной составляющей, связанной с методом и техническими средствами НК, на котором оператор демонстрировал свою квалификацию;- the qualification level in its pure form, excluding from them the influence of the hardware component associated with the method and technical means of the Tax Code, at which the operator demonstrated his qualifications;
- уровень квалификации с учетом сочетания таких факторов как реальная технология изготовления, размеры и форма изделия или его наиболее ответственной части, размеры и природа реальных дефектов, важных для качества изготовления, обеспечения надежности и безопасности эксплуатации.- the skill level, taking into account a combination of such factors as the actual manufacturing technology, the size and shape of the product or its most critical part, the size and nature of the real defects that are important for the quality of manufacturing, ensuring reliability and safety of operation.
Технический результат заключается в том, что:The technical result is that:
- повышается объективность оценки уровня квалификации оператора НК, так как появляется возможность количественной оценки уровня квалификации, интегрально отражающей специфику формы и технологии изготовления изделия, форму и природу дефектов, размеры дефектов;- increases the objectivity of assessing the level of qualification of the operator of the tax code, as it becomes possible to quantify the level of qualification, integrally reflecting the specifics of the form and manufacturing technology of the product, the shape and nature of defects, the size of the defects;
- квалификация определяется в чистом виде, исключая влияние качества метода и технического средства, на котором оператор НК демонстрировал свои навыки;- qualification is determined in its pure form, excluding the influence of the quality of the method and the technical means on which the NK operator demonstrated its skills;
- уровень квалификации оценивается в трех областях дефектов: в области дефектов, важных для безопасности эксплуатации изделия, в области дефектов, важных для надежности изделия и в области дефектов, важных для качества изготовления.- the qualification level is evaluated in three areas of defects: in the field of defects important for the safe operation of the product, in the field of defects important for the reliability of the product and in the field of defects important for the quality of workmanship.
Технический результат, указанный выше, достигается за счет следующего:The technical result indicated above is achieved due to the following:
Определяют изделие или его элемент, или его наиболее ответственную часть, безопасность, надежность и качество изготовления которого необходимо обеспечить с использованием НК.They determine the product or its element, or its most critical part, the safety, reliability and workmanship of which must be ensured using NK.
С учетом реальных эксплуатационных нагрузок и условий определяют для изделия методами механики разрушения несплошности:Taking into account the real operational loads and conditions, the discontinuity fracture mechanics for a product are determined:
- критических размеров,- critical sizes
- допустимых в эксплуатации размеров, а также по действующим нормативным документам и/или ТУ на изготовление- the sizes admissible in operation, and also according to the current regulatory documents and / or TU for manufacturing
- допустимые размеры несплошностей при изготовлении (нормы дефектов изделия);- allowable sizes of discontinuities in the manufacture (norms of product defects);
изготавливают тест-образец по форме и в масштабе примерно 1:1 к изделию или его наиболее ответственной части (наиболее ответственная часть изделия - это та часть изделия, в которой наиболее вероятно возникновение дефектов (сварные швы, места максимальных эксплуатационных воздействий и т.п. или разрушение которых представляет опасность), тест-образец выполняют из того же материала и по той же технологии, что и изделие (выполнение тест-образца в большем или меньшем масштабе приведет к искажению результатов, так же как и выполнение его из материала, отличного от материала изделия); в тест-образцы закладывают одну или более группу из трех групп искусственных дефектов:a test sample is made in shape and on a scale of about 1: 1 to the product or its most critical part (the most critical part of the product is that part of the product in which defects are most likely to occur (welds, places of maximum operational influences, etc. or destruction of which is dangerous), the test sample is made of the same material and using the same technology as the product (the execution of the test sample on a larger or smaller scale will lead to distortion of the results, as well as the execution of it from materials ial, different from the material of the product); in the test samples one or more groups of three groups of artificial defects are laid:
- первая: дефекты, размеры которых лежат в интервале от размеров дефектов, допустимых при эксплуатации, до размеров, критических для изделия в режиме эксплуатации,- first: defects whose sizes lie in the range from the sizes of defects admissible during operation, to sizes critical for the product in operation,
- вторая: дефекты, размеры которых лежат в интервале от размеров, допустимых при изготовлении, до размеров, допустимых при эксплуатации,- second: defects, the sizes of which lie in the range from the dimensions acceptable during manufacture to the dimensions acceptable during operation,
- третья: дефекты, размеры которых лежат в интервале от размеров, минимальных, доступных для выявления, до размеров, допустимых при изготовлении (при этом допустимо, чтобы верхняя граница интервала размеров превышала размеры дефектов, допустимых при изготовлении).- third: defects whose sizes lie in the range from the minimum dimensions available for detection to the sizes acceptable during manufacture (it is also permissible that the upper boundary of the size interval exceed the dimensions of defects allowed during manufacture).
При этом закладываемые дефекты могут быть как эксплуатационной природы, так и технологической, и закладываться в различных сочетаниях: дефекты, имитирующие дефекты, только эксплуатационной природы, только технологической или и той и другой одновременно в различных сочетаниях, предпочтительно: первая группа дефектов эксплуатационный природы, третья -технологической, вторая - как эксплуатационной, так и технологической природы (Эксплуатационные дефекты - дефекты, которые могут развиться от технологических дефектов или зародиться и развиться под действием эксплуатационных нагрузок (трещины усталости, трещины коррозионного растрескивания под напряжением и т.п.), технологические дефекты - это дефекты, возникновение которых связано с особенностями технологии изготовления или монтажа (непровары, несплавления, поры и т.п.)).In this case, the defects to be laid can be either operational in nature or technological, and laid in various combinations: defects imitating defects, only operational nature, only technological or both at the same time in various combinations, preferably: the first group of operational defects of nature, the third - technological, the second - both operational and technological nature (Operational defects - defects that can develop from technological defects or originate and develop tsya under operational loads (fatigue cracks, cracks, stress corrosion cracking, and the like), processing defects - is defective, the occurrence of which is associated with manufacturing technology characteristics or mounting (lack of penetration, lack of fusion, pores and the like)).
Все заложенные дефекты должны быть скрытыми от операторов НК, т.е. быть внутренними (подповерхностными) или, если дефект поверхностный, располагаться в месте, недоступном для визуального обнаружения (или иметь размеры, которые невозможно зафиксировать визуально).All embedded defects must be hidden from the operators of the tax code, i.e. be internal (subsurface) or, if the defect is superficial, be located in a place inaccessible to visual detection (or have dimensions that cannot be visually fixed).
Также следует отметить, что дефекты располагают в образце случайным образом, например нумеруя их и пользуясь таблицами случайных чисел.It should also be noted that defects are placed randomly in the sample, for example, numbering them and using tables of random numbers.
Минимальное допустимое расстояние между дефектами определяют исходя из условия существования одиночных дефектов (если закладываются одиночные дефекты) или меньше - для групповых трещин (условия взаимного влияния известны, например, Методические рекомендации МР 108.7-86. М.: ЦНИИТМАШ, 1986).The minimum allowable distance between defects is determined on the basis of the condition for the existence of single defects (if single defects are laid) or less for group cracks (the conditions of mutual influence are known, for example, Methodological recommendations MP 108.7-86. M .: TSNIITMASH, 1986).
Число дефектов каждого типа должно быть достаточным для статистической обработки результатов, например не менее 9 шт. (При меньшем количестве результаты менее достоверны).The number of defects of each type should be sufficient for statistical processing of the results, for example, at least 9 pieces. (With less results are less reliable).
Таким образом тест-образец, с помощью которого достигается технический результат, выполнен в форме изделия или его элемента, или наиболее ответственной его части, из того же материала и по той же технологии, что и изделие. При этом тест-образец содержит одну или более из трех групп расположенных случайным образом дефектов (если дефекты располагать неслучайным образом, то это даст возможность оператору предсказывать тип и размеры обнаруженных дефектов в зависимости от их расположения в образце):Thus, the test sample with which the technical result is achieved is made in the form of the product or its element, or its most critical part, from the same material and using the same technology as the product. In this case, the test sample contains one or more of three groups of randomly located defects (if the defects are not randomly located, this will enable the operator to predict the type and size of the detected defects depending on their location in the sample):
- дефекты, размеры которых лежат в интервале от размеров дефектов, допустимых при эксплуатации, до размеров, критических для изделия в режиме эксплуатации,- defects, the sizes of which lie in the range from the sizes of defects admissible during operation, to sizes critical for the product in operation,
- дефекты, размеры которых лежат в интервале от размеров, допустимых при изготовлении, до размеров, допустимых при эксплуатации,- defects, the sizes of which lie in the range from the dimensions permissible during manufacture to the dimensions permissible during operation,
- дефекты, размеры которых лежат в интервале от размеров минимальных, доступных для выявления, до размеров, допустимых при изготовлении (при этом допустимо, чтобы верхняя граница интервала превышала размеры дефектов, допустимых при изготовлении), при этом первые два типа дефектов (несплошностей) имитируют дефекты эксплуатационной природы, а третьего типа - технологической.- defects, the sizes of which lie in the range from the minimum sizes available for detection to the sizes acceptable during manufacturing (it is also permissible that the upper boundary of the interval exceeds the dimensions of defects acceptable during manufacturing), while the first two types of defects (discontinuities) imitate defects of an operational nature, and of the third type - technological.
Надо отметить, что дефекты, определяющие качество изготовления изделия - это дефекты, размеры которых находятся в интервале от размеров, минимальных, доступных для выявления (поискового), до размеров, допустимых при изготовлении, и выше; дефекты определяющие надежность - это дефекты, размеры которых находятся в интервале от браковочного при изготовлении до допустимого при эксплуатации и выше; дефекты, определяющие безопасность, - от допустимых при эксплуатации до критических размеров и выше.It should be noted that defects that determine the quality of manufacture of the product are defects whose sizes are in the range from the minimum dimensions available for detection (search) to the dimensions acceptable during manufacture and above; defects determining reliability are those defects whose sizes are in the range from defective during manufacture to acceptable during operation and higher; defects defining safety - from acceptable during operation to critical sizes and above.
Возможны различные варианты закладки дефектов в тест-образец:There are various options for bookmarking defects in the test sample:
В тест-образец закладывают дефекты в виде эллипсов, а соотношение осей эллипса принимают исходя из условия максимальной скорости роста дефекта в эксплуатационном поле напряжений;Defects in the form of ellipses are laid in the test sample, and the ratio of the axes of the ellipse is taken on the basis of the condition for the maximum growth rate of the defect in the operational stress field;
В тест-образец закладывают дефекты в виде эллипсов, при этом соотношение осей эллипса принимают произвольное, а в качестве характеризующей размер дефекта величины принимают площадь плоскостного дефекта или площадь проекции объемного дефекта на плоскость вероятного развития дефекта;Defects in the form of ellipses are laid in the test sample, while the ratio of the axes of the ellipse is arbitrary, and the area of the plane defect or the projection area of the volume defect on the plane of the probable development of the defect is taken as characterizing the size of the defect;
В тест-образец закладывают дефекты в виде эллипсов, при этом количество дефектов и соотношение осей эллипса выбирают с использованием математических методов планирования эксперимента, исходя из условия минимизации числа закладываемых дефектов;Defects in the form of ellipses are laid in the test sample, while the number of defects and the ratio of the axes of the ellipse are selected using mathematical methods for planning the experiment, based on the condition of minimizing the number of laid defects;
В случае, если закладываемые в тест-образец дефекты не имеют форму эллипса, то их схематизируют эллипсами.If the defects to be inserted into the test sample do not have the shape of an ellipse, then they are schematized by ellipses.
Выбирают метод и технические средства НК (дефектоскоп, искатели, стандартные образцы для настройки и определения чувствительности приборов и т.п.), с использованием которого будут определять уровень квалификации оператора НК.They choose the method and technical means of the NK (flaw detector, searchers, standard samples for tuning and determining the sensitivity of devices, etc.), with which they will determine the level of skill of the NK operator.
Определяют предельную выявляемость дефектов (предельная выявляемость дефектов данным методом неразрушающего контроля - это максимальная вероятность выявления дефектов при проведении сколь угодно большого количества раз контролей данным методом НК, независящая от субъективных факторов) выбранными методом и техническими средствами НК следующим образом.Determine the maximum detectability of defects (the maximum detectability of defects by this non-destructive testing method is the maximum probability of detecting defects during an arbitrarily large number of times using this ND method, independent of subjective factors) using the ND method and technical means as follows.
Конкретным выбранным методом контроля проводится многократный контроль образца, характеристики дефектов, выявленных в результате контролей, сравниваются с характеристиками реальных дефектов, заложенных в тест-образец. При этом каждый новый контроль проводится новым оператором контроля.The specific control method chosen is used to repeatedly test the specimen; the characteristics of the defects identified as a result of the controls are compared with the characteristics of real defects embedded in the test sample. Moreover, each new control is carried out by a new control operator.
Количество контролей определяется из условия, что очередной оператор или операторы не определил (не определили) ни одного нового дефекта, которого не определили бы его предшественники.The number of controls is determined from the condition that the next operator or operators did not identify (not identify) any new defect that his predecessors would not have identified.
По результатам контроля каждого оператора НК для каждого типоразмера дефекта определяют вероятность его обнаружения Рвод как отношениеAccording to the results of the control of each NK operator for each defect size, the probability of its detection of P water is determined as the ratio
- "число обнаруженных дефектов i-го типоразмера Nобнi разделить на число заложенных дефектов i-го типоразмера Nзалi", (типоразмер дефекта - это характеристики дефекта, такие как: природа, технологический или эксплуатационный, объемный или плоский, размеры дефекта, расположение, поверхностный или подпорверхностный и т.д.).- "number of detected defects in the i-th size N obni divided by the number of inherent defects in the i-th size N zali" (size of the defect - a defect characteristics such as: nature, technological or operational, volume or flat, defect size, location, superficial or subsurface, etc.).
Полученные результаты представляют графически в координатах "Рвод - характеристические размеры дефектов".The results are presented graphically in the coordinates "P water - the characteristic dimensions of the defects."
Кривую вероятности выявления дефектов от характеристических размеров дефектов, например линейных размеров "а" и "с" (любой дефект в материале консервативно можно описать эллипсом с полуосями а и с) можно аппроксимировать наиболее близко описывающим экспериментальные результаты контроля уравнением, напримерThe probability curve for detecting defects from the characteristic sizes of defects, for example, the linear dimensions "a" and "c" (any defect in the material can be conservatively described by an ellipse with half axes a and c) can be approximated by the equation that most closely describes the experimental results of control, for example
илиor
илиor
где αнк - коэффициент достоверности НК, характеризует увеличение выявляемости дефектов в зависимости от его размера;where α nk - confidence factor NC, characterizes the increase detectability of defects depending on its size;
ε - постоянная, характеризующая предельную выявляемость контроля данным методом при сколь угодно большом размере дефекта, если размеры детали небольшие, то данной величиной можно пренебречь, введя соответствующую корректировку величины αнк.ε is a constant characterizing the limiting detectability of the control by this method for an arbitrarily large defect size, if the part dimensions are small, then this value can be neglected by introducing an appropriate adjustment of α nk .
χ - характеристический размер дефекта, например, его площадь;χ is the characteristic size of the defect, for example, its area;
χ0, а0, c0 - минимальные размеры дефектов, доступные для выявления НК.χ 0 , and 0 , c 0 are the minimum defect sizes available for detecting NCs.
Полученные в результате контролей кривые вероятности обнаружения дефектов Рвод представлены в виде графиков на фиг.3.Obtained as a result of the control, the probability curves for the detection of defects P water are presented in the form of graphs in Fig. 3.
Далее суммируют результаты контролей первого и второго операторов, суммируя дефекты данного типоразмера, выявленные хотя бы один раз в результате этих проведенных контролей, и строят график "Рводj=ΣNoбнi /Nзaлi - характеристические размеры дефектов", где Рводj - суммарная вероятность обнаружения дефектов операторами НК в количестве j (в данном случае j=2), ΣNoбнi - число обнаруженных хотя бы один раз дефектов данного типоразмера по результатам контролей в количестве j (в данном случае j=2) из числа заложенных дефектов Nзaлi данного типа. Строят кривую. Таким же образом суммируют результаты контролей трех операторов и так далее, до тех пор, пока вновь полученная кривая полностью повторит предыдущую.Next, summarize the results of the controls of the first and second operators, summarizing the defects of this size identified at least once as a result of these tests , and build a graph of "P water = ΣN total / N fill - the characteristic dimensions of the defects", where P waterj is the total probability of detection defects by NK operators in the amount of j (in this case, j = 2), ΣN obni is the number of defects of this size detected at least once according to the results of inspections in the amount of j (in this case, j = 2) out of the number of defects N filled in this type. Build a curve. In the same way, the results of the controls of the three operators are summarized, and so on, until the newly obtained curve repeats the previous one completely.
Полученная последняя кривая и будет характеризовать предельную выявляемость дефектов данным методом неразрушающего контроля Рп.вод The last curve obtained will characterize the maximum detectability of defects by this method of non-destructive testing P water
Предлагают оператору НК, квалификацию которого хотят оценить, провести контроль тест-образца выбранными методом и техническими средствами. Оператор НК, чью квалификацию определяют, проводит контроль. Характеристики, выявленных в результате контроля дефектов, сравнивают с характеристиками реальных дефектов, заложенных в тест-образец. Для каждого типоразмера дефекта определяется соотношение "число обнаруженных дефектов Noбнi разделить на число заложенных дефектов Nзалi", которое характеризует вероятность обнаружения данного типоразмера дефекта Рвод:They offer the NK operator, whose qualifications they want to evaluate, to test the test sample using the selected method and technical means. The NK operator, whose qualifications are determined, conducts control. The characteristics detected as a result of defect control are compared with the characteristics of real defects embedded in the test sample. For each defect size, the ratio "the number of detected defects N obb divided by the number of defects N fill " is determined , which characterizes the probability of detection of this size defect R water :
По результатам контроля строят кривую вероятности выявляемости дефектов для данной детали данным методом НК, данным оператором ПК в зависимости от типоразмера дефектов.Based on the results of the control, a probability curve for detecting defects for a given part is constructed using this ND method, given by the PC operator, depending on the size of the defects.
Полученная в результате контроля, проведенного оператором НК, чью квалификацию определяют, кривая вероятности обнаружения дефектов Рвод (χ) (кривая 1 фиг.2) так же, как и кривая, харатеризующая предельную выявляемость дефектов данным методом НК для данного изделия (элемента, ответственной части), имеет три участка, соответствующих следующим типоразмерам дефектов: - дефектам, размеры которых лежат в интервале от размеров, допустимых при эксплуатации, до размеров, критических для изделия в режиме эксплуатации, и выше (область А на фиг.3), дефектам, размеры которых лежат в интервале от размеров, допустимых при изготовлении, до размеров, допустимых при эксплуатации, и выше (область Б на фиг.2), дефектам, размеры которых лежат в интервале от размеров, минимальных, доступных для выявления (поисковые дефекты), до размеров, допустимых при изготовлении, и выше (область С на фиг.2).Obtained as a result of the control conducted by the operator of the NK, whose qualifications are determined, the probability curve for the detection of defects P water (χ) (
Кривую результатов контроля, провдеденного оператором НК, чью квалификацию проверяют, строят на графике зависимости "Pводj от характеристических размеров дефекта" (в данном случае j равно 1) и определяют уровень квалификации тестируемого оператора неразрушающего контроля по степени приближения кривой, построенной по результатам проведенного им контроля, к кривой, характеризующей предельную выявляемость дефектов данным методом неразрушающего контроля Рп.вод. (Можно строить обе кривые - Рп.вод и Рвод(χ) - на отдельном графике в одинаковых координатах).The curve of the results of the inspection carried out by the operator of the Tax Code, whose qualifications are checked, is plotted on the graph of "P waterj versus the characteristic dimensions of the defect" (in this case, j is 1) and the skill level of the tested non-destructive testing operator is determined by the approximation of the curve constructed from the results of the curve control, to the curve characterizing the maximum detectability of defects by this method of non-destructive testing P water . (It is possible to build both curves - P water and P water (χ) - on a separate graph in the same coordinates).
При этом по участкам кривых Рп.вод и Рвод (χ), лежащим между размером дефектов, допустимых при эксплуатации, и размером дефектов, критических для изделия в режиме эксплуатации, судят о квалификации оператора неразрушающего контроля в области дефектов, важных для безопасности, по участкам кривых Рп.вод и Рвод (χ), лежащим между размером дефектов, допустимых при изготовлении, и размером дефектов, допустимых при эксплуатации, судят о квалификации оператора неразрушающего контроля в области дефектов, важных для надежности, и по участкам кривых Рп.вод и Рвод (χ), лежащим между размером дефектов, минимальных, доступных для выявления, и размером дефектов, допустимых при изготовлении, судят о квалификации оператора неразрушающего контроля в области дефектов, важных для качества;At the same time, according to the sections of the curves P water and P water (χ) lying between the size of defects acceptable during operation and the size of defects critical for the product in operation, the qualification of the non-destructive testing operator in the field of defects important to safety is judged by the sections of the curves R p water and P water (χ) lying between the size of the defects admissible during manufacture and the size of the defects admissible during operation, the qualification of the operator of non-destructive testing in the field of defects important for reliability and the sections of the curve x R water inlet and R water (χ), lying between the size of defects, the minimum available for detection, and the size of defects allowed during manufacture, judge the qualification of the operator of non-destructive testing in the field of defects important to quality;
Дополнительно проводят количественную оценку уровня квалификации оператора НК используя формулы типа:Additionally, a quantitative assessment of the skill level of the NK operator is carried out using formulas of the type:
где - вероятность обнаружения дефектов оператором НК, чью квалификацию определяют, приведенная к предельной вероятности обнаружения дефектов данным методом НК для данного изделия (элемента, ответственной части) и выраженная в процентах (позволяет определить уровень квалификации оператора НК, исключая приборную составляющую выбранного метода контроля. Например, если , то это означает, что данный дефектоскопист обладает максимально возможным уровнем квалификации, даже если предельная выявляемость дефектов данным методом контроля имеет низкие значения);Where - the probability of detection of defects by the operator of the NK, whose qualifications are determined, reduced to the maximum probability of detecting defects by this NK method for a given product (element, critical part) and expressed as a percentage (allows you to determine the level of qualification of the operator of the NK, excluding the instrument component of the selected monitoring method. For example, if , then this means that this flaw detector has the highest possible level of qualification, even if the maximum detectability of defects by this control method is low);
Pвoд(χi) - вероятность выявления дефектов i-го типоразмера оператором НК, квалификацию которого проверяют;P water (χ i ) is the probability of identifying defects of the ith standard size by the operator of the tax code , the qualification of which is checked;
Pп.вод(χi) - предельная выявляемость дефектов i-го типоразмера данным методом НК для данного изделия (элемента, ответственной части);P p.vod (χ i ) - the maximum detectability of defects of the i-th size by this NDT method for a given product (element, critical part);
χi - характеристический размер дефекта; i - номер типоразмера дефектов: при i=1 χ1=χкp - характеристический размер дефекта в области размеров дефектов, критических для данного изделия (элемента изделия, ответственной части); при i=2 χ2=χд.э - характеристический размер дефекта, размеры которого лежат в области размеров дефектов, допустимых при эксплуатации; при i=3 χ3-χизг - характеристический размер дефекта, размеры которого лежат в области размеров дефектов, допустимых при изготовлении.χ i is the characteristic size of the defect; i is the number of the defect size: for i = 1 χ 1 = χ kp is the characteristic size of the defect in the region of the dimensions of the defects critical for the product (product element, critical part); when i = 2 χ 2 = χ d.e - the characteristic size of the defect, the sizes of which lie in the region of the dimensions of the defects that are acceptable during operation; when i = 3 χ 3 -χ mfd - the characteristic size of the defect, the dimensions of which lie in defect sizes permitted in the manufacture.
- вероятность обнаружения дефектов, характеризующая уровень квалификации оператора во всем диапазоне дефектов, важных для безопасности, надежности эксплуатации изделия и качества его изготовления; - the probability of detecting defects, which characterizes the level of skill of the operator in the entire range of defects that are important for safety, reliability of operation of the product and the quality of its manufacture;
Дополнительно определяют количественную характеристику негативного влияния человеческого фактора на результаты НК как величину отличия кривой выявляемости дефектов конкретного оператора (оператора, чью квалификацию проверяют) от кривой предельной выявляемости дефектов. При этом могут быть использованы формулы типа:In addition, the quantitative characteristic of the negative influence of the human factor on the results of ND is determined as the difference between the curve of detectability of defects of a particular operator (the operator whose qualifications are checked) and the curve of limit detection of defects. In this case, formulas of the type can be used:
где Нчф(χi) - величина негативного влияния человеческого фактора на результаты контроля, выраженная в процентах (в зависимости от типоразмера дефекта);where N bf (χ i ) is the value of the negative influence of the human factor on the results of control, expressed as a percentage (depending on the size of the defect);
Рвод(χi) - вероятность выявления дефектов i-го типоразмера оператором НК, квалификацию которого проверяют;P water (χ i ) is the probability of identifying defects of the i-th size by the operator of the Tax Code, the qualifications of which are checked;
Рп.вод(χi) - предельная выявляемость дефектов i-го типоразмера данным методом НК для данного изделия (элемента, ответственной части);R p.vod (χ i ) - the maximum detectability of defects of the i-th standard size by this method of tax code for a given product (element, critical part);
χi - характеристический размер дефекта; i - номер типоразмера дефектов; i=1 χ1=χкр - характеристический размер дефекта в области дефектов, критического для данного изделия (элемента изделия, ответственной части) размера; i=2 χ2=χд.э - характеристический размер дефекта, размеры которого лежат в области размеров дефектов, допустимых при эксплуатации; i=3 χ3=χизг - характеристический размер дефекта, размеры которого лежат в области размеров дефектов, допустимых при изготовлении;χ i is the characteristic size of the defect; i - number of standard size of defects; i = 1 χ 1 = χ cr - the characteristic size of the defect in the area of defects critical for the product (product item, critical part) size; i = 2 χ 2 = χ d.e - the characteristic size of the defect, the dimensions of which lie in the region of the dimensions of the defects that are acceptable during operation; i = 3 χ 3 = χ izg - the characteristic size of the defect, the dimensions of which lie in the region of the dimensions of the defects acceptable in the manufacture;
- осредненная, в диапазоне размеров дефектов от допустимых при изготовлении до критических для данного изделия (элемента, ответственной части) при эксплуатационном режиме, величина негативного влияния человеческого фактора на результаты контроля. - the average value of the negative impact of the human factor on the results of control, averaged over the range of defects from permissible during manufacture to critical for a given product (element, critical part) during operation;
Изобретение проиллюстрировано чертежами:The invention is illustrated by drawings:
фиг.1 - схематическое изображение дефекта;figure 1 - schematic representation of the defect;
фиг.2 - семейство дефектов критического размера (кривая 1); допустимых дефектов во время эксплуатации, определенных методами механики разрушения (кривая 2) и допустимых дефектов при изготовлении (кривая 3).figure 2 - family of defects of critical size (curve 1); permissible defects during operation determined by the methods of fracture mechanics (curve 2) and permissible defects in the manufacture (curve 3).
фиг.3 - результаты контролей операторов НК при определении предельной выявляемости дефектов;figure 3 - the results of the controls of the operators of the tax code in determining the maximum detectability of defects;
фиг.4 - построение кривой, характеризующей предельную выявляемость;figure 4 - construction of a curve characterizing the maximum detectability;
фиг.5 - кривые предельной выявляемости дефектов, выявляемости дефектов по результатам контроля оператора НК под шифром А, оператора под шифром Б и оператора под шифром В.figure 5 - curves of the maximum detectability of defects, the detection of defects according to the results of the control of the operator of the tax code under code A, the operator under code B and the operator under code B.
ПРИМЕРEXAMPLE
Пусть необходимо определить уровень квалификации операторов НК, которые должны участвовать в контроле главного циркуляционного трубопровода атомной энергетической установки в процессе их входного контроля и монтажа, а также последующей эксплуатации.Let it be necessary to determine the level of qualification of NK operators who should participate in the control of the main circulation pipeline of a nuclear power plant during their incoming control and installation, as well as subsequent operation.
Изделие: главный циркуляционный трубопровод реакторной установки, используемой на атомных электростанциях.Product: main circulation pipe of a reactor plant used in nuclear power plants.
Характеристики изделия: сталь типа 22К с пределом текучести=320 МПа, плакированная с внутренней стороны трубопровода нержавеющей сталью аустенитного класса; сварные швы расположены как поперек оси трубопровода, так и вдоль оси; толщина стенки по основному металлу трубопровода S=34 мм; внутренний диаметр трубопровода - D=800 MM.Product specifications: steel type 22K with yield strength = 320 MPa, clad on the inside of the pipeline with austenitic stainless steel; welds are located both across the axis of the pipeline and along the axis; wall thickness of the base metal of the pipeline S = 34 mm; the inner diameter of the pipeline is D = 800 MM.
Условия эксплуатации изделия: температура рабочая -270°С; давление рабочее - 80 кг/см2; назначенный срок службы - 30 лет.Product operating conditions: operating temperature -270 ° С; working pressure - 80 kg / cm 2 ; the assigned service life is 30 years.
Нормы дефектов: на стадии изготовления) (нормы дефектов) (кривая 1 на фиг.2) допускается скрытая несплошность диаметром до 2,3 мм (эквивалентная площадь дефекта при УЗК - 4 мм2), допустимые во время эксплуатации дефекты, определенные по нормативной методике М-02-91, представлены на фиг.2 кривой 2; критические дефекты (определяются по методике М-02-91) также представлены на фиг.2 кривой 3.Defect standards: at the manufacturing stage) (defect standards) (
Определяют размеры и число дефектов, которые надо заложить в тест-образец. Число дефектов каждого типа 9 шт.Determine the size and number of defects that must be laid in the test sample. The number of defects of each type is 9 pcs.
(Любой дефект консервативно можно смоделировать трещиной, а любую трещину можно описать эллипсом с полуосями: короткой а и длинной с.)(Any defect can be conservatively modeled by a crack, and any crack can be described by an ellipse with half shafts: short a and long c.)
В данном случае:In this case:
Каждому дефекту из предыдущей таблицы присваивают порядковый номер.Each defect from the previous table is assigned a serial number.
Номера дефектов расставляют в последовательности, в соответствии с таблицей случайных чисел.Defect numbers are arranged in sequence according to a random number table.
Определяют минимальное допустимое расстояние между дефектами исходя из условия существования одиночных дефектов (расстояние должно быть не меньше линейных размеров дефектов).The minimum permissible distance between defects is determined based on the condition for the existence of single defects (the distance must be not less than the linear dimensions of the defects).
Определяют минимально допустимое расстояние от поверхности изделия для каждого дефекта: х≥а/9.Determine the minimum allowable distance from the surface of the product for each defect: x≥a / 9.
Определяют минимальную протяженность L сварных швов, в которых будут размещены все дефекты по формуле: L = удвоенная суммарная протяженность всех дефектов). L≥2(4·9+20·9+60·9)=1650 мм. Периметр поперечного сварного шва равен: Lcш=πD=3,14·800=2512 мм. Количество поперечных сварных швов в тест-образце, в которых можно разместить все 27 дефектов (несплошности): сварной шов, т.е. для размещения всех дефектов тест-образец должен иметь один сварной шов;The minimum length L of the welds, in which all defects will be placed, is determined by the formula: L = twice the total length of all defects). L≥2 (4 · 9 + 20 · 9 + 60 · 9) = 1650 mm. The perimeter of the transverse weld is equal to: L cш = πD = 3,14 · 800 = 2512 mm. The number of transverse welds in the test sample, in which all 27 defects (discontinuities) can be placed: weld, i.e. to accommodate all defects, the test sample must have one weld;
Проводят контроль тест-образца методом ультразвукового контроля (УЗК) ультразвуковым дефектоскопом УД-2-12.The test sample is monitored by the ultrasonic inspection method (ultrasonic inspection) by an ultrasonic flaw detector UD-2-12.
Результаты каждого оператора показаны крестиком в таблице.The results of each operator are shown by a cross in the table.
Из таблицы видно, что уже пятый оператор не обнаружил ни одного нового дефекта по сравнению с предшественниками.The table shows that already the fifth operator did not find a single new defect compared to its predecessors.
Результаты контролей каждого оператора показаны на фиг.3. Суммарный результат, характеризующий предельную выявляемость данного метода контроля показаны на фиг.4. Кривая выявляемости дефектов (фиг.4), отмеченная (1+2+3+4) и (1+2+3+4+5) и будет предельной выявляемостью дефектов данным методом контроля.The results of the controls of each operator are shown in figure 3. The total result characterizing the maximum detectability of this control method is shown in figure 4. The defect detection curve (Fig. 4), marked with (1 + 2 + 3 + 4) and (1 + 2 + 3 + 4 + 5) will be the maximum detectability of defects by this control method.
Определяли квалификацию трех операторов НК: под шифром А, под шифром Б и под шифром В.The qualifications of three NK operators were determined: under code A, under code B and under code B.
Каждый из тестируемых операторов НК провел контроль тест-образца методом ультразвукового контроля (УЗК) ультразвуковым дефектоскопом УД-2-12.Each of the tested ND operators performed a test sample control using the ultrasonic inspection method (ULC) with an UD-2-12 ultrasonic flaw detector.
По результатам контроля построили кривые вероятности обнаружения дефекта (Рвод) в зависимости от характеристических размеров дефектов (линейных размеров, площадей и т.п.), в данном случае размер дефекта - а (ширина дефекта в направлении толщины стенки). При этом для дефектов, близких к критическим размерам, вероятность обнаружения дефектов, определяется как отношение числа обнаруженных дефектов близких к критическому размеру Nобнi, к числу заложенных дефектов, близких к критическому размеру Nзалi. Также и для остальных типоразмеров дефектов. Результаты контроля каждого оператора НК представляются в виде кривой в координатах "Рвод от а".Based on the results of the control, the probability curves of defect detection (P water ) were constructed depending on the characteristic dimensions of the defects (linear dimensions, areas, etc.), in this case the defect size is a (width of the defect in the direction of the wall thickness). In this case, for defects close to critical sizes, the probability of detecting defects is defined as the ratio of the number of detected defects close to the critical size N obni , to the number of embedded defects close to the critical size N zagi . Also for other standard sizes of defects. The monitoring results of each NK operator are presented in the form of a curve in the coordinates "P water from a".
В координатах "Рводj - характеристические размеры дефекта" строятся кривая, характеризующая предельную выявляемость дефектов данным методом неразрушающего контроля, Рп.вод, и кривые, представляющие результаты контроля тестируемых операторов НК (в случае каждого тестируемого оператора НК j=1). Уровень квалификации каждого из трех тестируемых операторов ПК определили по степени приближения кривой, построенной по результатам проведенного им контроля к кривой, характеризующей предельную выявляемость дефектов данным методом неразрушающего контроля Рп.вод. Данный график представлен на фиг.5, где кривая А - результаты контроля оператора под шифром А, кривая Б - результаты контроля оператора под шифром Б, кривая В - результаты контроля оператора под шифром В.In the coordinates "P water - the characteristic dimensions of the defect", a curve is constructed that characterizes the maximum detection of defects by this method of non-destructive testing, P aperture , and curves representing the results of the control of the tested NC operators (in the case of each tested NC operator j = 1). The skill level of each of the three tested PC operators was determined by the degree of approximation of the curve, constructed according to the results of the control it conducted, to the curve characterizing the maximum detectability of defects by this method of nondestructive testing P water . This graph is presented in figure 5, where curve A - the results of operator control under code A, curve B - the results of operator control under code B, curve C - results of operator control under code B.
Качественный анализ результатов контроля, представленных на фиг.5 показывает, что наивысшей квалификацией обладает оператор под шифром А, более низкой - оператор Б и наиболее низкой оператор ВA qualitative analysis of the control results presented in Fig. 5 shows that the operator with the code A has the highest qualifications, the operator B has the lower qualification, and the operator C is the lowest
Количественные показатели уровня квалификации операторов НК и негативного влияния человеческого фактора (ЧФ) на результаты НК представлены соответственно в таблицах 1 и 2.Quantitative indicators of the level of skill of NDT operators and the negative impact of the human factor (NF) on NDT results are presented in Tables 1 and 2, respectively.
Для получения численных характеристик в таблице 1 использовали формулы, указанные выше по тексту.To obtain the numerical characteristics in table 1, the formulas indicated above were used.
Таким образом, количественный анализ уровня квалификации операторов НК подтвердил, что лучшие результаты показал оператор А, хуже - оператор Б и наихудшие - оператор В. Однако для контроля технологических дефектов оператор В является предпочтительней оператора Б, которого лучше использовать в процессе эксплуатации. Оператора В лучше использовать на входном контроле, а оператор А может успешно работать как на входном контроле, так и в процессе эксплуатации изделия.Thus, a quantitative analysis of the skill level of NK operators confirmed that operator A showed the best results, operator B showed worse results and operator B showed the worst results. Operator B is better to use at the input control, and operator A can successfully work both at the input control and during the operation of the product.
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003106835/28A RU2243549C1 (en) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | Method of assessing qualification of operator of nondestructive testing |
PCT/RU2004/000059 WO2004077050A1 (en) | 2003-02-25 | 2004-02-25 | Test sample for non-destructive testing and test methods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003106835/28A RU2243549C1 (en) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | Method of assessing qualification of operator of nondestructive testing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003106835A RU2003106835A (en) | 2004-09-10 |
RU2243549C1 true RU2243549C1 (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=34387722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003106835/28A RU2243549C1 (en) | 2003-02-25 | 2003-03-13 | Method of assessing qualification of operator of nondestructive testing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2243549C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102621222A (en) * | 2012-04-27 | 2012-08-01 | 蒋宇静 | Concrete construction nondestructive testing method based on geomagnetic pulsation technology |
-
2003
- 2003-03-13 RU RU2003106835/28A patent/RU2243549C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102621222A (en) * | 2012-04-27 | 2012-08-01 | 蒋宇静 | Concrete construction nondestructive testing method based on geomagnetic pulsation technology |
CN102621222B (en) * | 2012-04-27 | 2013-08-28 | 蒋宇静 | Concrete construction nondestructive testing method based on geomagnetic pulsation technology |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2653138C1 (en) | Method of manufacture of a dry-drawing stand for checking of operability of in-line inspection devices at a test pipeline test site | |
RU2243586C1 (en) | Method for determining quality of product on basis of reliable and possible sections of remaining defectiveness | |
RU2243549C1 (en) | Method of assessing qualification of operator of nondestructive testing | |
Washer et al. | Performance testing of inspectors to improve the quality of nondestructive testing | |
RU2518407C1 (en) | Method for nondestructive inspection of product in course of its operation | |
RU2243565C2 (en) | Method of determining reliability of nondestructive testing | |
RU2243547C2 (en) | Nondestructive testing of maximum detection of defects | |
RU2243566C1 (en) | Method of determining sufficient number of nondestructive testing runs of article | |
RU2243548C2 (en) | Test-sample for nondestructive testing | |
Kuzmin et al. | Investigation of the probability of existence of defects with a size exceeding the allowed value | |
Anastasopoulos et al. | Acoustic emission inspection of spherical metallic pressure vessels | |
Fairchild et al. | Full-Scale Testing for Strain-Based Design Pipelines: Lessons Learned and Recommendations | |
Idroas et al. | Imaging of pipeline irregularities using a PIG system based on reflection mode ultrasonic sensors | |
Rastegaev et al. | Estimating the probability of detecting a delamination in the wall of equipment depending on the set of used methods of nondestructive testing and ways of its improvement | |
RU2254562C2 (en) | Method of determining presence of initial and residual defects | |
Kopp et al. | Production and inspection issues for steel catenary riser welds | |
RU2265237C1 (en) | Method for estimating reliability and safety of product on basis of non-destructive control | |
RU2529096C1 (en) | Method to increase gamma-percentage resource of product | |
Dhandha | Shut down Inspection Requirements in Oil and Gas Refineries | |
RU2518409C1 (en) | Method for evaluating gamma-percentile life of product by results of nondestructive check using test samples with hidden defects | |
Gunaltun et al. | Towards the development of a fitness for service tool for the inspection of corrosion under insulation | |
RU2243542C2 (en) | Test specimen for radiation monitoring | |
Spanner | Effectiveness of Substituting Ultrasonic Testing for Radiographic Testing for Repair/Replacement | |
Zhao et al. | Review of defect distributions for probabilistic structural integrity assessment | |
Piazza et al. | Integration of Data From Multiple In-Line Inspection Systems to Improve Crack Detection and Characterization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 36-2004 FOR TAG: (73) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080314 |