RU2301992C2 - Способ определения показателей безотказности изделия по результатам неразрушающего контроля - Google Patents

Способ определения показателей безотказности изделия по результатам неразрушающего контроля Download PDF

Info

Publication number
RU2301992C2
RU2301992C2 RU2005108419/09A RU2005108419A RU2301992C2 RU 2301992 C2 RU2301992 C2 RU 2301992C2 RU 2005108419/09 A RU2005108419/09 A RU 2005108419/09A RU 2005108419 A RU2005108419 A RU 2005108419A RU 2301992 C2 RU2301992 C2 RU 2301992C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
product
defects
failure
def
probability
Prior art date
Application number
RU2005108419/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Андреевич Махутов (RU)
Николай Андреевич Махутов
Александр Александрович Тутнов (RU)
Александр Александрович Тутнов
Александр Федорович Гетман (RU)
Александр Федорович Гетман
Владимир Николаевич Ловчев (RU)
Владимир Николаевич Ловчев
Дмитрий Федорович Гуцев (RU)
Дмитрий Федорович Гуцев
Юрий Александрович Кураков (RU)
Юрий Александрович Кураков
Юрий Григорьевич Драгунов (RU)
Юрий Григорьевич Драгунов
Александр Степанович Зубченко (RU)
Александр Степанович Зубченко
Михаил Владимирович Григорьев (RU)
Михаил Владимирович Григорьев
Инна Васильевна Калиберда (RU)
Инна Васильевна Калиберда
Булат Искандерович Нигматулин (RU)
Булат Искандерович Нигматулин
Георгий Павлович Карзов (RU)
Георгий Павлович Карзов
Владимир Георгиевич Васильев (RU)
Владимир Георгиевич Васильев
Анатолий Владимирович Просвирин (RU)
Анатолий Владимирович Просвирин
Юрий Николаевич Конев (RU)
Юрий Николаевич Конев
Антон Александрович Тутнов (RU)
Антон Александрович Тутнов
Борис Иванович Лукасевич (RU)
Борис Иванович Лукасевич
Галина Ильинична Тарасенкова (RU)
Галина Ильинична Тарасенкова
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Координационный центр по надежности, безопасности и ресурсу оборудования и трубопроводам атомных электростанций" (КЦНБРАС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Координационный центр по надежности, безопасности и ресурсу оборудования и трубопроводам атомных электростанций" (КЦНБРАС) filed Critical Закрытое акционерное общество "Координационный центр по надежности, безопасности и ресурсу оборудования и трубопроводам атомных электростанций" (КЦНБРАС)
Priority to RU2005108419/09A priority Critical patent/RU2301992C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2301992C2 publication Critical patent/RU2301992C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области исследования физических свойств материалов и обеспечения контроля за состоянием технических объектов, находящихся под действием механических и/или термомеханических нагрузок в среде, характеризуемой определенной температурой и химическим составом. Техническим результатом от применения изобретения является то, что показатели безотказности изделия по критериям дефектности, течи или разрушения определяют до начала эксплуатации без предварительных испытаний или без предварительной эксплуатации изделия. Сущность изобретения состоит в том, что числа отказавших изделий, функции плотности распределения наработки до отказа и интенсивность отказов определяют по критериям дефектности, или течи, или разрушения до начала эксплуатации без предварительных испытаний или без предварительной эксплуатации изделия (или группы одинаковых изделий); при этом показатели безотказности определяют по результатам неразрушающего контроля (НК) изделия, характеристикам достоверности использованного метода НК и скорости роста вероятных дефектов за время t. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область применения - детали, сборочные единицы, оборудование, трубопроводы, сосуды давления, элементы конструкций современных технических объектов, включая тепловую и атомную энергетику, железнодорожный и авиационный транспорт, нефте-, газо- и продуктопроводы, химическое производство и другие изделия, находящиеся под действием механических и/или термомеханических нагрузок в среде, характеризуемой определенной температурой и химическим составом.
Безотказность изделия является одной из характеристик его надежности. Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ изделий не возникнет (ГОСТ 27.002-89).
Статистическую оценку вероятности безотказной работы за время t определяют из соотношения:
P(t)=Mp/M,
где Мр - количество работоспособных изделий к концу времени t;
М - количество изделий, поставленных на испытания или эксплуатацию.
Как видно из приведенного выражения, для оценки вероятности безотказной работы надо иметь достаточное число изделий и провести их испытания или эксплуатацию (например, [1] - монография "Методы обеспечения надежности изделий машиностроения", В.М.Труханов, изд. Машиностроение, 1995 г.).
Такой подход имеет недостатки, так как требует определенных затрат времени и материальных средств на испытания или эксплуатацию с возможными убытками от ненадежной работы изделия. Кроме того, такой подход неприменим в случае уникальных дорогостоящих и/или особо опасных в эксплуатации изделий, например корпус реактора современной атомной электростанции.
Техническим результатом от применения изобретения является то, что показатели безотказности изделия по критериям дефектности, течи или разрушения определяют до начала эксплуатации без предварительных испытаний или без предварительной эксплуатации изделия по результатам неразрушающего контроля изделия, характеристикам достоверности использованного метода НК и скорости роста вероятных дефектов за время эксплуатации t.
Указанная задача решается тем, что в способе определения показателей безотказности изделия, включающем определение вероятности безотказной работы изделия P(t) за время работы изделия t, определяют показатели безотказности по критериям дефектности, или течи, или разрушения до начала эксплуатации без предварительных испытаний или без предварительной эксплуатации изделия (или группы одинаковых изделий); при этом показатели безотказности определяют по результатам неразрушающего контроля (НК) изделия, характеристикам достоверности использованного метода НК и скорости роста вероятных дефектов за время t, для чего:
проводят НК изделия, устраняют обнаруженные НК дефекты, строят гистограмму выявленных дефектов в координатах "характеристический размер дефекта χ - количество Nобн(χ) обнаруженных НК дефектов данного размера χ", определяют количественную характеристику достоверности использованного метода неразрушающего контроля в виде вероятности обнаружения дефектов Рвод(χ), определяют исходную дефектность изделия Nисх(χ) по уравнению
Nисх(χ)=Nобн(χ)/Рвод(χ),
определяют остаточную дефектность изделия Nост(χ) по формуле
Nост(χ)=Nисх(χ)-Nобн(χ),
выделяют вероятностную часть остаточной дефектности, разделяя ее на две части, - достоверную Рдеф*≥χ)=1 и вероятностную Рдеф*≥χ)<1, где χ* - характеристический размер дефекта в диапазоне от χ до максимально возможного χмакс, строят кривую вероятностной части остаточной дефектности Рдеф*≥χ)<1, определяют положение вероятностной кривой остаточной дефектности на конец эксплуатации с учетом подроста вероятных дефектов за время эксплуатации t
Рдеф*≥χ; t),
по действующим в отрасли документам определяют размеры [χ]эксп допустимых в эксплуатации несплошностей в материале изделия и размеры χкр критических дефектов, принимают в качестве критериев отказа или разрушения изделия возникновение в изделии дефекта, равного или больше размеров допустимого в эксплуатации дефекта, по кривой остаточной дефектности на конец срока эксплуатации t определяют вероятность Рдеф(χ≥[χ]эксп; t) существования в изделии дефектов, размеры которых равны или больше допустимых в эксплуатации, которая является вероятностью отказа Q(t) изделия за время эксплуатации t, вероятность безотказной работы изделия P(t)=1-Q(t) определяют по критерию появления в изделии недопустимого в эксплуатации дефекта как P(t)=1-Рдеф(χ≥[χ]эксп; t) и по критерию разрушения P(t)=1-Рдеф(χ≥χкр; t).
Статистическую оценку вероятности безотказной работы по критерию течи сосудов и трубопроводов под давлением находящихся в них жидкости или газа определяют как
P(t)=1-Рдеф(а≥s; t),
где а - размер дефекта в направлении толщины стенки,
s - толщина стенки сосуда или трубопровода давления.
Для определения показателей безотказности группы М одинаковых (однотипных) изделий (т.е. изделий, имеющих одинаковые геометрические размеры, изготовленных из одного и того же материала по одной и той же технологии и эксплуатирующихся в одних и тех же условиях) вероятность безотказной работы изделия P(t) за время работы изделия t определяется на одном изделии как описано выше, а полученный результат может быть отнесен ко всей партии изделий при условии, что все М изделий были подвергнуты НК и отремонтированы по его результатам.
Более точные статистические оценки можно получить, если для каждого из М изделий получить статистические оценки безотказной работы: P1(t); P2(t); ...; PM(t).
После этого статистическую оценку вероятности безотказной работы определить по формуле:
Figure 00000002
С использованием полученных значений P(t) для партии из М изделий можно получить и другие показатели безотказности, предусмотренные ГОСТ 27.002-89.
Число отказавших по критерию полного или частичного разрушения в эксплуатации изделий mкр(t) будет равно:
mкр(t)=M[1-P(t)]=М[1-Рдеф(χ≥χкр; t)].
Число изделий mдеф(t), отказавших в эксплуатации по критерию дефектности, будет равно:
mдеф(t)=M[1-P(t)]=М[1-Рдеф(χ≥[χ]эксп; t)].
Число сосудов или трубопроводов давления, давших течь во время эксплуатации, равно:
mтечь(t)=M[1-P(t)]=М[1-Рдеф(a≥s; t)].
Суммарное число отказавших изделий равно m(t)=mдеф(t), из них mтечь(t) изделий потекли (если это сосуды или трубопроводы давления) и mкр(t) изделий разрушились.
Функция плотности распределения f(t) наработки до отказа имеет вид:
Figure 00000003
где Δm(t) - приращение числа отказов за время Δt.
Интенсивность отказов λ(t):
Figure 00000004
или
Figure 00000005
откуда вероятность безотказной работы может быть определена по формуле:
Figure 00000006
которая является одним из основных уравнений математической теории надежности (см., например, [1]).
Для описания изобретения используют следующие иллюстрации.
Фиг.1 - изображение продольного и поперечного дефектов сплошности металла трубопровода в его продольном и поперечном сечениях; дефекты схематизированы эллипсами с короткой полуосью "а" и длинной полуосью "с"; размеры дефекта а и с связаны с характеристическим размером дефекта в зависимости от решаемой задачи следующими уравнениями: χ=а; χ=с; χ=πас (площадь эллипса) или другими.
Фиг.2 - размеры критических трещин (кривая 3), допустимых в эксплуатацию дефектов (кривая 2) и допустимых при изготовлении дефектов (кривая 1) в стальном трубопроводе энергетической установки.
Фиг.3 - гистограмма выявленных при НК дефектов и ее огибающая (кривая 1); кривая исходной дефектности - 2; кривая остаточной дефектности - 3.
Фиг.4 - вероятность обнаружения дефектов размерами "а".
Фиг.5 - вероятностная часть остаточной дефектности в момент начала эксплуатации (кривая 1) и на конец эксплуатации изделия (кривая 2).
Изобретение может быть реализовано в двух вариантах.
Вариант 1.
Проводят неразрушающий контроль (НК) дефектов изделия (методами ультразвуковой дефектоскопии, рентгеновской дефектоскопии или другими методами в зависимости от типа изделия, его материала, возможных дефектов в нем, условий эксплуатации; как правило, требования к методам контроля имеются в нормативно-технической документации, действующей в отрасли, для которой предназначено изделие).
Устраняют обнаруженные НК дефекты (например, ремонт вышлифовкой и подваркой с использованием электросварки).
При принятии решения об устранении (ремонте) дефекта используют нормы дефектов. Если контроль проводят на заводе-изготовителе изделия, то используют нормы дефектов для изготовления, если изделие уже допущено в эксплуатацию, то используют нормы дефектов в эксплуатации (нормы дефектов в эксплуатации всегда менее жесткие, чем в изготовлении).
Все дефекты сплошности материала изделия можно разделить на плоские и объемные, а все плоские и объемные дефекты можно моделировать трещиной эллиптической формы с полуосями "а" и "с", как показано на фиг.1 (см., например, "Оборудование энергетическое. Расчеты и испытания на прочность. Расчет коэффициентов интенсивности напряжений. Методические рекомендации". МР 108.7-86, М., ЦНИИТМАШ [2]).
Нормируют либо линейные размеры дефектов "а" и "с", либо площадь дефекта; при этом учитывают наличие одиночного дефекта или их цепочки и другие особенности. Так как для данного изобретения важно лишь то, что дефект является допустимым или нет, далее, если не будет особо оговорено, для обозначения размеров дефектов будет использоваться символ χ. При этом:
[χ]изг - обозначает предельные размеры дефектов, допустимых при изготовлении (нормы дефектов в изготовлении);
[χ]экспл - предельные размеры дефектов, допустимых в эксплуатации; при этом считается, что развитие [χ]экспл во время эксплуатации не приведет к разрушению изделия;
χкр - предельный размер дефекта, достижение которого приводит к быстрому (практически мгновенному) неконтролируемому (неустойчивому) росту трещины, приводящему к частичному или полному разрушению изделия.
На фиг.2 приведены все три группы дефектов в координатах "а" и "с".
Строят гистограмму выявленных дефектов в координатах "характеристический размер дефекта χ" - "количество Nобн(χ) обнаруженных НК дефектов данного размера χ" (на фиг.3 в качестве характеристического размера принят линейный размер "а").
Определяют количественную характеристику достоверности использованного метода неразрушающего контроля в виде вероятности обнаружения дефектов Рвод(χ).
Для определения Рвод(χ) используют один из способов, описанных в изобретении "Способ определения достоверности неразрушающего контроля (НК) дефектов, определяющих качество изготовления, надежность и безопасность эксплуатации изделия" (Патент RU №2243565); при этом используют либо тест-образец со скрытыми дефектами, либо специальную обработку результатов НК (см. также патент №2243586).
Определяют исходную дефектность изделия Nисх(χ) по уравнению
Nисх(χ)=Nобн(χ)/Рвод(χ)
(исходная дефектность изделия - это совокупность всех дефектов в нем до проведения НК; исходная дефектность изделия может быть определена разными способами, описанными в изобретении RU №2243585 "Способ определения вероятности обнаружения дефектов, исходной и остаточной дефектности с использованием результатов неразрушающего контроля").
Определяют остаточную дефектность изделия Nост(χ) как разницу между числом исходно находившихся в изделии дефектов и числом обнаруженных дефектов: Nост(χ)=Nисх(χ)-Nобн(χ)
(остаточная дефектность - это вся совокупность не выявленных из-за несовершенства НК и пропущенных в эксплуатацию дефектов, оставшихся в изделии после НК и ремонта (устранения) выявленных дефектов; подробней в описании Патента RU №2243585).
Остаточную дефектность разделяют на достоверную и вероятностную части. Границу между достоверной и вероятностной частями остаточной дефектности обозначают χ; при этом в достоверной части вероятность существования дефекта размером χ≤χ равна 1:
Рдеф(χ≥χ)≡1.
В вероятностной части остаточной дефектности вероятность существования дефекта размером χ* меньше 1:
Рдеф*>χ),
где χ>χ.
Рдеф(χ<χ) определяют по формуле:
Figure 00000007
в которой χмакс - максимально возможный размер дефекта в данном изделии, а χ* изменяется в диапазоне от χмакс до χ>χ.
Размеры дефектов χ на границе между достоверной и вероятностной частями остаточной дефектности изделия определяют из условия:
Figure 00000008
(подробней об определении остаточной дефектности изделия в достоверной и вероятностной частях см. патент RU №2243586 "Способ определения качества изделия по достоверной и вероятностной частям остаточной дефектности").
Определяют характеристики вероятностной части остаточной дефектности Рдеф*≥χ; t) на конец срока эксплуатации изделия. Для этого определяют подрост дефектов Δχt за время эксплуатации t. Подрост определяют для дефектов, размеры которых χ лежат в диапазоне: [χ]экспл≤χ<χкр.
Характеристики вероятностной части остаточной дефектности определяют по уравнению:
Figure 00000009
Величину подроста дефекта Δχt за время эксплуатации t определяют по формуле Δχtкн, в которой χн - размеры дефекта в начале эксплуатации, а χк - размеры того же дефекта в конце эксплуатации.
Величину χк определяют по уравнениям типа:
Figure 00000010
(в случае коррозионного растрескивания под напряжением)
или
Figure 00000011
(в случае усталости)
где с и m - константы, k, Δk - коэффициент интенсивности напряжения и размах коэффициента интенсивности напряжения, R - коэффициент асимметрии цикла силового нагружения изделия, Nц - число циклов силового нагружения; характер роста трещин (коррозионное растрескивание или усталость) определяют из коррозионных и других условий эксплуатации, они хорошо описаны в научно-технической литературе.
Последний случай (усталость) охватывает подавляющее большинство случаев в технике. Нормативная методика определения подроста для изделий атомной техники описана в документе М-02-91 (см. статью "Определение допустимых размеров дефектов в металле корпуса реактора типа ВВЭР-1000, находящегося в эксплуатации", Новости атомной энергетики, 1989 г., №1, с.8-10, Гетман А., Юдин Л. и др.).
Определенная описанным выше способом характеристика остаточной дефектности на конец срока t эксплуатации изделия может быть представлена графически кривой 2 на фиг.5, которая находится справа от кривой 1, характеризующей вероятностную часть остаточной дефектности перед началом эксплуатации.
Количественные значения отдельных точек на кривой 2 фиг.5 являются статистическими оценками вероятности отказа изделия по различным критериям. Так, величина Рдеф*≥[χ]экспл; t) характеризует вероятность отказа изделия по критерию дефектности, а величина Рдеф*≥χкр; t) характеризует вероятность отказа изделия по критерию его полного или частичного разрушения.
В случае трубопровода или сосуда давления течь образуется тогда, когда линейный размер дефекта "а" становится равным толщине стенки "s" трубопровода или сосуда, то есть вероятность отказа по критерию течи из сосуда или трубопровода давления равна
Рдеф(a≥s; t).
Так как безотказная работа и отказ взаимно противоположные события, то оценку вероятности безотказной работы определяют окончательно:
статистическая оценка вероятности безотказной работы по критерию появления в изделии недопустимого в эксплуатации дефекта равна:
P(t)=1-Рдеф*≥[χ]эксп; t);
статистическая оценка вероятности безотказной работы по критерию разрушения изделия равна:
P(t)=1-Рдеф*≥χкр; t);
статистическая оценка вероятности безотказной работы по критерию течи сосудов и трубопроводов давления (в случае возможности состояния "течь перед разрушением") равна:
P(t)=1-Рдеф*≥s, t),
где а - размер дефекта в направлении толщины стенки, s - толщина стенки сосуда или трубопровода давления.
Вариант 2.
Второй вариант относится к случаю, когда имеется М однотипных изделий, то есть изделий, имеющих одинаковую геометрию, изготовленных по одной и той же технологии и эксплуатирующихся в одинаковых условиях (в пределах, установленных соответствующей технической документацией).
В этом случае статистическая оценка безотказной работы, выполненная на одном изделии по предыдущему варианту, может быть отнесена ко всей партии изделий при условии, что все М изделий были подвергнуты НК и отремонтированы по его результатам.
Более точные статистические оценки можно получить, если для каждого из М изделий получить статистические оценки безотказной работы: P1(t); P2(t); ...; PM(t).
После этого статистическую оценку вероятности безотказной работы определяют по формуле:
Figure 00000012
Можно использовать другие варианты осреднения результатов. Например, можно осреднить результаты НК по формуле:
Nобн.cp.(χ)=[Nобн,1(χ)+Nобн,2(χ)+Nобн,3(χ)+...+Nобн,М(χ)]/М,
а затем продолжить работу с величиной Nобн.ср.(χ) также, как и для случая единичного изделия.
Пример определения вероятности безотказной работы трубопроводов, для которых возможно состояние "течь перед разрушением".
Имеются 100 одинаковых трубопроводов, изготовленных из стальных бесшовных труб. В монтажных (поперечных оси трубопровода) сварных швах трубопровода перед началом эксплуатации по результатам НК ультразвуковым методом выявили технологические дефекты, ориентированные в поперечной плоскости, лежащей перпендикулярно оси трубопровода (фиг.1).
Срок эксплуатации трубопроводов 20 лет. За это время каждый из трубопроводов испытает 1500 циклов нагружения внутренним давлением.
Неразрушающий контроль всех трубопроводов выявил в каждом из них определенное количество дефектов трещиновидной формы.
Все выявленные дефекты схематизировались эллипсами в соответствии с методическими рекомендациями ЦНИИТМАШ [2], а для каждого эллипса определяли малую полуось а=F/πc, где F - площадь дефекта.
Количество каждого типоразмера трещин, обнаруженного на каждом из 100 трубопроводов, суммировали и определяли среднюю величину делением на 100:
Nобн.(χ)=Nобн.ср.(χ)=[Nобн,1(χ)+Nобн,2(χ)+Nобн,3(χ)+...+Nобн,100(χ)]/100.
По осредненным числам обнаруженных дефектов строили гистограмму Nобн(a)-a (фиг.3 кривая 1).
Изготавливали тест-образец с плоскими скрытыми дефектами, по результатам контроля которого определяли характеристику достоверности НК в виде кривой выявляемости дефектов (фиг.4).
Для каждого типоразмера дефектов определяли исходную дефектность трубопровода Nисх(а) по уравнению:
Nисх(а)=Nобн(а)/Рвод(а)
(кривая 2 на фиг.3)
и остаточную дефектность трубопровода после его контроля и устранения (ремонта) выявленных дефектов по уравнению:
Nост(а)=Nисх(а)-Nобн(а)
(кривая 3 на фиг.3).
Используя характеристики остаточной дефектности Nост(а) определяли вероятностную часть остаточной дефектности трубопровода. Результаты расчетов по формуле
Figure 00000013
в графическом виде представлены на фиг.5 в виде кривой 1.
Подрост трещин размерами в диапазоне 17 мм<а<34 мм за 1500 циклов нагружения определяли по нормативной методике М-02-91 (см. также монографию Г.П.Карзова "Сварные сосуды высокого давления", Ленинград, Машиностроение, 1982 г.) с использованием уравнения:
da/dNц=5,80·10-11Δk2,6(1-R)-1,3,
где Δk - размах коэффициента интенсивности, R - коэффициент асимметрии цикла силового нагружения изделия.
Вероятностная часть остаточной дефектности на момент окончания эксплуатации, определенная с учетом подроста, представлена на фиг.5 кривой 2.
Анализ положения кривой 1 и кривой 2 на фиг.5 показывает, что вероятность существования в трубопроводе сквозного дефекта до начала эксплуатации равна 0,01, а к концу эксплуатации составила 0,03. Следовательно, статистическая оценка вероятности безотказной работы за 20 лет эксплуатации равна P(t)=Mp/M=1-0,03=0,97.
Это означает, что из 100 находящихся в эксплуатации трубопроводов откажут (потекут) три трубопровода, при этом один трубопровод даст течь в самом начале эксплуатации.

Claims (3)

1. Способ определения показателей безотказности изделия, включающий определение вероятности безотказной работы изделия P(t) за время его эксплуатации t, отличающийся тем, что P(t) определяют по критериям дефектности, или течи, или разрушения до начала эксплуатации без предварительных испытаний или без предварительной эксплуатации изделия по результатам неразрушающего контроля (НК) изделия, количественным характеристикам достоверности использованного метода ПК и скорости роста вероятных дефектов за время t, для чего проводят НК изделия, устраняют обнаруженные НК дефекты, строят гистограмму выявленных дефектов в координатах (χ, Nобн(χ)), где χ - характеристический размер дефекта, Nобн(χ) - количество обнаруженных НК дефектов размера χ, определяют количественную характеристику достоверности использованного метода НК в виде вероятности обнаружения дефектов Рвод(χ), затем определяют исходную дефектность изделия Nисх(χ) по формуле Nисх(χ)=Nобн(χ)/Рвод(χ), определяют остаточную дефектность изделия Nост(χ) по формуле Nост(χ)=Nисх(χ)-Nобн(χ), с учетом Nост(χ) строят вероятностную кривую остаточной дефектности, выделяя ту часть остаточной дефектности, в которой вероятность существования дефектов χ* размерами от χ до максимально возможного χмакс меньше единицы - Рдеф*≥χ)<1, затем с учетом подроста вероятных дефектов за время эксплуатации строят вероятностную кривую остаточной дефектности на конец времени эксплуатации - Рдеф*≥χ; t), далее определяют размеры [χ]эксп допустимых в эксплуатации несплошностей в материале изделия и размеры χкр критических дефектов, принимают в качестве критериев отказа или разрушения изделия возникновение в изделии дефектов, размеры которых равны или больше допустимых в эксплуатации, по кривой остаточной дефектности определяют вероятность Рдеф(χ≥[χ]эксп) существования в изделии таких дефектов, эта вероятность является вероятностью отказа Q(t) изделия за время эксплуатации t, вероятность безотказной работы изделия P(t)=1-Q(t) определяют по критерию появления в изделии недопустимого в эксплуатации дефекта как Р(t)=1-Рдеф(χ≥[χ]эксп; t) и по критерию разрушения как Р(t)=1-Рдеф(χ≥χкр; t).
2. Способ определения показателей безотказности изделия по п.1, отличающийся тем, что вероятность безотказной работы по критерию течи сосудов и трубопроводов давления определяют как Р(t)=1-Рдеф(а≥s; t),
где а - размер дефекта в направлении толщины стенки,
s - толщина стенки сосуда или трубопровода давления.
3. Способ определения показателей безотказности изделия по п.1 или 2, отличающийся тем, что вероятность безотказной работы группы из М однотипных изделий P(t) за время работы изделия t определяют на одном изделии, а полученный результат может быть отнесен ко всей партии изделий при условии, что все М изделий были подвергнуты НК и отремонтированы по его результатам; или для каждого из М изделий получают статистические оценки безотказной работы P1(t); P2(t); ...; РМ(t), после чего статистическую оценку вероятности безотказной работы определяют по формуле
Figure 00000014
или осредняют результаты НК по формуле
Nобн.(χ)=Nобн.ср.(χ)=[Nобн,1(χ)+Nобн,2(χ)+Nобн,3(χ)+...+Nобн,M(χ]/M,
а затем определяют показатель P(t) так же, как и для случая единичного изделия, а другие показатели безотказности определяют как число изделий mкр(t), отказавших в эксплуатации по критерию полного или частичного разрушения, по формуле
mкр(t)=М[1-Р(t)]=М[1-Рдеф(χ≥χкр; t)],
число изделий mдеф(t), отказавших в эксплуатации по критерию дефектности, по формуле
mдеф(t)=М[1-Р(t)]=М[1-Рдеф(χ≥[χ]эксп; t)],
число сосудов или трубопроводов давления, давших течь во время эксплуатации, по формуле
mтечь(t)=М[1-Р(t)]=М[1-Рдеф(a≥s; t).],
функцию плотности распределения f(t) наработки до отказа по формуле
Figure 00000015
где Δm(t) - приращение числа отказов за время Δt, интенсивность отказов λ(t) по формуле
Figure 00000016
или
Figure 00000017
Figure 00000018
вероятность безотказной работы по формуле
Figure 00000019
RU2005108419/09A 2005-03-25 2005-03-25 Способ определения показателей безотказности изделия по результатам неразрушающего контроля RU2301992C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005108419/09A RU2301992C2 (ru) 2005-03-25 2005-03-25 Способ определения показателей безотказности изделия по результатам неразрушающего контроля

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005108419/09A RU2301992C2 (ru) 2005-03-25 2005-03-25 Способ определения показателей безотказности изделия по результатам неразрушающего контроля

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2301992C2 true RU2301992C2 (ru) 2007-06-27

Family

ID=38315663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005108419/09A RU2301992C2 (ru) 2005-03-25 2005-03-25 Способ определения показателей безотказности изделия по результатам неразрушающего контроля

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2301992C2 (ru)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444741C1 (ru) * 2010-07-20 2012-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН" Способ испытания безотказности устройства
RU2480833C2 (ru) * 2011-06-09 2013-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) Способ повышения отказоустойчивости изделий (варианты)
RU2518407C1 (ru) * 2013-06-27 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО ВНИИАЭС) Способ проведения неразрушающего контроля изделия во время его эксплуатации
RU2518688C1 (ru) * 2013-06-27 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО ВНИИАЭС) Способ гидравлических или пневматических испытаний изделий, работающих под давлением, во время их эксплуатации
RU2529096C1 (ru) * 2013-06-27 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО ВНИИАЭС) Способ повышения гамма-процентного ресурса изделия
RU2542683C1 (ru) * 2013-12-25 2015-02-20 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (АО "ВНИИАЭС") Способ повышения эффективности эксплуатации изделий
RU2570222C2 (ru) * 2013-01-10 2015-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Способ оценки механической работоспособности нагруженных и армированных изделий
RU2599284C1 (ru) * 2015-05-22 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Способ оценки нижней температурной границы механической работоспособности изделий из полимерных компаундов
RU2667119C2 (ru) * 2016-03-09 2018-09-14 Константин Николаевич Маловик Способ проверки остаточной дефектности изделий
RU2700717C1 (ru) * 2019-03-11 2019-09-19 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Способ контроля безотказности технических систем по результатам испытаний элементов
RU2748411C2 (ru) * 2016-06-20 2021-05-25 Сафран Эркрафт Энджинз Компьютерно-реализуемый способ оценки срока службы имеющей трещину детали и система для оценки срока службы детали
RU2759714C1 (ru) * 2021-02-19 2021-11-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Министерства обороны Российской Федерации Способ контроля динамики показателей безотказности технических систем с учетом дефектов по результатам испытаний

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГЕТМАН А.Ф. «Определение допустимых размеров дефектов в металле корпуса реактора типа ВВЭР-1000, находящегося в эксплуатации», Новости атомной энергетики, 1989, №1, с.8-10. *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444741C1 (ru) * 2010-07-20 2012-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН" Способ испытания безотказности устройства
RU2480833C2 (ru) * 2011-06-09 2013-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт машиностроения" (ФГУП ЦНИИмаш) Способ повышения отказоустойчивости изделий (варианты)
RU2570222C2 (ru) * 2013-01-10 2015-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Способ оценки механической работоспособности нагруженных и армированных изделий
RU2518407C1 (ru) * 2013-06-27 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО ВНИИАЭС) Способ проведения неразрушающего контроля изделия во время его эксплуатации
RU2518688C1 (ru) * 2013-06-27 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО ВНИИАЭС) Способ гидравлических или пневматических испытаний изделий, работающих под давлением, во время их эксплуатации
RU2529096C1 (ru) * 2013-06-27 2014-09-27 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (ОАО ВНИИАЭС) Способ повышения гамма-процентного ресурса изделия
RU2542683C1 (ru) * 2013-12-25 2015-02-20 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций" (АО "ВНИИАЭС") Способ повышения эффективности эксплуатации изделий
RU2599284C1 (ru) * 2015-05-22 2016-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Способ оценки нижней температурной границы механической работоспособности изделий из полимерных компаундов
RU2667119C2 (ru) * 2016-03-09 2018-09-14 Константин Николаевич Маловик Способ проверки остаточной дефектности изделий
RU2748411C2 (ru) * 2016-06-20 2021-05-25 Сафран Эркрафт Энджинз Компьютерно-реализуемый способ оценки срока службы имеющей трещину детали и система для оценки срока службы детали
RU2700717C1 (ru) * 2019-03-11 2019-09-19 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Способ контроля безотказности технических систем по результатам испытаний элементов
RU2759714C1 (ru) * 2021-02-19 2021-11-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Министерства обороны Российской Федерации Способ контроля динамики показателей безотказности технических систем с учетом дефектов по результатам испытаний

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2301992C2 (ru) Способ определения показателей безотказности изделия по результатам неразрушающего контроля
CN109596709B (zh) 一种固定式压力容器的检测方法
RU2518407C1 (ru) Способ проведения неразрушающего контроля изделия во время его эксплуатации
Clarke et al. Measurement of fluid flow rates through cracks
Zecheru et al. Methods for determining the remaining strength factor of pipelines with volumetric surface defects
Silva et al. Fatigue life assessment for NPS30 steel pipe
RU2243586C1 (ru) Способ определения качества изделия по достоверной и вероятностной частям остаточной дефектности
Machida Reliability assessment of PLR piping based on domestic SCC data
Ameh et al. Dent and gouge defects assessment: A case study of gas pipeline
Shakhmatov et al. Safety evaluation of pipelines based on probabilistic approaches
RU2518413C1 (ru) Способ оценки гамма-процентного ресурса изделия по результатам неразрушающего контроля
RU2529096C1 (ru) Способ повышения гамма-процентного ресурса изделия
CN110555280A (zh) 一种基于材质劣化分级的HP40Nb炉管的寿命评估方法
Giacobbe et al. Maintenance engineering: case study of fitness for service assessments
Prueter et al. Evaluating the Flaw Tolerance and Ductile Tearing Resistance of Austenitic Stainless Steel Welds
Paulin Jr et al. Economic Impact of Current SIF, Flexibility, Inspection and Manufacturing Changes As They Relate to the B31 Piping Codes
Hopkins et al. Investigation of fatigue-induced socket-welded joint failures for small-bore piping used in power plants
Parsibenehkohal et al. Integrity Validation of Small Diameter-Thin Wall Pipeline Susceptible to Cracking or Crack-Like Indications: A Case Study
Gordon Fitness-for-Service Assessment of Welded Structures
Hadley et al. The Future of the BS 7910 Flaw Assessment Procedures
Ali Application of NDE in Damage Tolerant Analysis and Fracture Control of Fracture Critical Metallic Structures: An Overview
CIOFU THE INFLUENCE OF THE DESIGN OF PIPES USED IN THE ENERGY INDUSTRY ON THE SLOWLY OF EROSION/CORROSION PROCESSES.
Looney et al. The effect of high pressure hydrogen on the creep fracture of notched ferritic-steel components
Jaske et al. Fitness for Service document comparison: API 579 vs. PDAM
Himmah et al. Analysis of the Remaining Life Assessment of Fb-8701c Spherical Tank based on Thickness Measurement Data with Ultrasonic Testing Method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070326