Главная страница
Навигация по странице:

  • А. П. Науменко ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКУЮ ДИАГНОСТИКУ И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ

  • Дефект ( defect )

  • Измерение

  • Метод контроля

  • Технологическая инструкция по НК

  • Технологическая карта НК

  • Заключение по результатам НК

  • Введение в техническую диагностику и неразрушающий контроль : учеб. пособие А. П. Науменко ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск. Науменко А. П. Введение...2021-06-04_5. Введение в техническую диагностику и неразрушающий контроль


    Скачать 1.08 Mb.
    НазваниеВведение в техническую диагностику и неразрушающий контроль
    АнкорВведение в техническую диагностику и неразрушающий контроль : учеб. пособие А. П. Науменко ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск
    Дата26.06.2021
    Размер1.08 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаНауменко А. П. Введение...2021-06-04_5.pdf
    ТипУчебное пособие
    #221650
    страница1 из 16

    Подборка по базе: Джентиле. Введение в философию.doc, Лекция 1 БЖД Введение.pptx, Методичка по практике Введение в специальность.docx, Основы общей психологии Введение в общую психологию.docx, Основы общей психологии Введение в общую психологию.docx, Основы общей психологии Введение в общую психологию.docx, Основы общей психологии Введение в общую психологию.docx, 1_Индивидуальное практическое задание - Введение в профессию.doc, Через какой промежуток времени можно повторить введение эпинефри
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

    МИНОБРНАУКИ РОССИИ
    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
    «Омский государственный технический университет»
    А. П. Науменко
    ВВЕДЕНИЕ
    В ТЕХНИЧЕСКУЮ ДИАГНОСТИКУ
    И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ
    Учебное пособие
    Омск
    Издательство ОмГТУ
    2019

    2
    УДК 620.179(075)
    ББК 30.820.51я73
    Н34
    Рецензенты:
    А. А. Кузнецов, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой
    «Теоретическая электротехника» ФГБОУ ВО «ОмГУПС»;
    Д. А. Титов, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой
    «Электросвязь» НОУ ВПО «ИРСИД»
    Науменко, А. П.
    Н34 Введение в техническую диагностику и неразрушающий контроль : учеб. пособие / А. П. Науменко ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск :
    Изд-во ОмГТУ, 2019. – 152 с. : ил.
    ISBN 978-5-8149-2812-2
    Рассмотрены основные термины, понятия и теоретические основы технического и неразрушающего контроля, технической диагностики и мониторинга состояния объектов техногенной среды.
    Учебное пособие соответствует рабочим программам учебных дис- циплин «Теория и методы мониторинга и диагностики», «Методы тех- нической диагностики» и предназначено для обучающихся по направле- нию 12.04.01, 12.03.01 «Приборостроение», а также может быть полезно студентам других радиотехнических направлений.
    УДК 620.179(075)
    ББК
    30.820.51я73
    Печатается по решению редакционно-издательского совета
    Омского государственного технического университета
    ISBN 978-5-8149-2812-2
    © ОмГТУ, 2019

    3
    ОГЛАВЛЕНИЕ
    ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 5 1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И КОНТРОЛЬ ............................................ 7 1.1. Термины и определения .................................................................................. 7 1.2. Технический контроль в производстве ........................................................ 11 1.3. Техническое состояние и его виды .............................................................. 14 1.4. Основные понятия технической диагностики ............................................ 22 1.5. Взаимосвязь контроля и диагностики .......................................................... 26 1.6. Общие требования к методам НК и ТД ....................................................... 29 1.7. Классификация средств НК и ТД ................................................................ 30 2. ВИДЫ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ............................... 34 2.1. Виды неразрушающего контроля ................................................................. 34 2.2. Классификация методов неразрушающего контроля ................................ 35 2.3. Характеристики видов неразрушающего контроля ................................... 40 2.3.1. Магнитный вид НК ........................................................................... 40 2.3.2. Электрический вид НК ..................................................................... 42 2.3.3. Вихретоковый вид НК ...................................................................... 43 2.3.4. Радиоволновой вид НК ..................................................................... 45 2.3.5. Тепловой вид НК............................................................................... 45 2.3.6. Оптический вид НК .......................................................................... 46 2.3.7. Радиационный вид НК...................................................................... 47 2.3.8. Акустический вид НК ....................................................................... 48 2.3.9. НК проникающими веществами ..................................................... 51 2.3.10. Виброакустический вид НК ........................................................... 52 3. ДЕФЕКТЫ.............................................................................................................. 54 3.1. Основные виды дефектов .............................................................................. 54 3.2. Виды объектов и их дефектов ....................................................................... 56 4. ХАРАКТЕРИСТИКИ НАДЁЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ .............. 60 4.1. Отказ ................................................................................................................ 60 4.2. Основные понятия надёжности ................................................................... 63 4.3. Параметры надёжности, связанные со временем ....................................... 67 4.4. Статистические показатели надёжности ..................................................... 71

    4 5. ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ .................. 77 5.1. Терминология технического диагностирования ......................................... 77 5.2. Параметры технических состояний .............................................................. 80 5.3. Характеристики параметров состояния ........................................................ 84 5.4. Диагностические признаки ............................................................................ 85 5.5. Общая постановка задачи диагностирования .............................................. 91 5.6. Функциональная схема технического диагностирования .......................... 93 6. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОБЪЕКТОВ ................................................. 96 6.1. Аналитические модели ................................................................................... 96 6.2. Структурно-функциональные модели .......................................................... 97 6.3. Логические модели ......................................................................................... 99 6.4. Графы причинно-следственных связей ...................................................... 100 7. СВОЙСТВА ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ....................................... 102 7.1. Понятие энтропии ......................................................................................... 102 7.2. Информативность ......................................................................................... 104 7.3. Диагностическая ценность .......................................................................... 113 7.4. Чувствительность .......................................................................................... 117 7.5. Формирование диагностических признаков .............................................. 118 8. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ................................................................. 126
    ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................ 143
    БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................................................... 144

    5
    ВВЕДЕНИЕ
    Обеспечение качества продукции предприятий различных сфер жизнедея- тельности человека являлось и продолжает являться основной и главной зада- чей всех отраслей промышленности. Особое место занимает обеспечение надёжности и безопасной эксплуатации техногенных объектов повышенной опасности, к которым относят объекты авиационной, космической и ракетной техники, объекты атомной и гидроэнергетики, взрывопожароопасные произ- водства нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей и химической от- раслей промышленности.
    Указанные проблемы решаются путём минимизации риска возникновения основных ошибок производственно-эксплуатационной деятельности человека.
    К таким ошибкам относят:
    1. Технические ошибки, которые обусловлены:
    – неправильным проектированием (неверные исходные данные, ошибки в расчётах, неправильный выбор сырья, материалов, технологии изготовления, неточности в проектировании и т. д.);
    – неправильным изготовлением (некорректная замена сырья, материалов, комплектующих, несоблюдение размеров деталей, узлов и комплектующих, нарушение технологических режимов изготовления и обработки изделий, ис- пользование бракованных комплектующих и деталей и т. п.), т. е. элементы из- делия или конструкции не соответствуют разработанному, верному проекту;
    – неправильной эксплуатацией (эксплуатация на нерасчётных режимах, перегрузки, использование при производстве продукции некачественного сырья и т. п.).
    2. Организационные ошибки, вызванные тем, что руководитель при проек- тировании, производстве, эксплуатации не предусмотрел организационные ме- ры, предотвращающие перечисленные технические ошибки.
    3. Недостаток квалификации, в результате чего руководитель или ответ- ственное лицо не были достаточно качественно подготовлены, обучены по направлению существования продукции на всех этапах его жизненного цикла для того, чтобы избежать технических и организационных ошибок.
    Указанные ошибки минимизируются путём проведения технического кон- троля процессов проектирования, производства, эксплуатации, ремонта, утили- зации изделий и объектов, т. е. путём технического контроля всех этапов жиз- ненного цикла продукции.

    6
    Именно на решение задач обеспечения технического контроля продукции на всех этапах жизненного цикла направлен профессиональный стандарт 40.010
    «Специалист по техническому контролю качества продукции», зарегистриро- ванный в Министерстве юстиции Российской Федерации в 2017 г.
    Следует отметить, что технический контроль оперирует методами и сред- ствами разрушающего и неразрушающего контроля, а также является «постав- щиком» исходных данных для диагностирования и мониторинга состояния лю- бых техногенных объектов.
    Следует подчеркнуть, что речь идёт о техническом контроле техногенного объекта независимо от сферы его назначения и существования, т. е. совершенно неважно, что это за объект: проектирование и выпуск микросхем, ракетная, авиационная, космическая техника или эксплуатация объектов атомной энерге- тики, опасных производств нефтегазовой, химической отрасли.
    В учебном пособии представлены основы технического контроля, диагно- стики и мониторинга технического состояния на основе методов неразрушаю- щего контроля. Основное внимание уделено терминологии в этой области, ко- торая достаточно стремительно изменяется в последнее десятилетие. При этом важно не только владеть терминами и понимать их на русском языке, но знать их адекватные эквиваленты на английском языке.

    7
    1.
    ТЕХНИЧЕСКАЯ
    ДИАГНОСТИКА
    И
    КОНТРОЛЬ
    1.1. Термины и определения
    Любая техническая наука или отрасль знаний начинается с определения понятий и терминологии. Поэтому для формирования понятийного аппарата прежде всего следует рассмотреть основную терминологию в области техниче- ской диагностики, которая сформирована на основе нормативных документов
    (международных, межгосударственных, национальных и отраслевых стандар- тов) и научно-технической литературы.
    Под любым объектом контроля понимают техническое устройство, зда- ние или сооружение, подвергаемое техническому или неразрушающему кон- тролю [1].
    На опасном производственном объекте, согласно № 116-ФЗ, технические устройства – это машины, технологическое оборудование, системы машин и (или) оборудования, агрегаты, аппаратура, механизмы, применяемые при экс- плуатации объекта. Таким образом, под техническим устройством в общем смысле будем понимать любой техногенный объект, т. е. объект, полученный в процессе или связанный с технической и технологической деятельностью лю- дей [1].
    Технический контроль (ТК) – это проверка соответствия объекта кон- троля, диагностики или мониторинга установленным техническим требовани- ям. Как правило, контроль состоит из двух этапов: получения первичной ин- формации о состоянии объекта и сопоставления её с установленными нормами.
    Неразрушающий контроль (НК) – это проверка, контроль, оценка надёж- ности, параметров и свойств технических устройств, зданий и сооружений, при которых не должна быть нарушена их пригодность к применению и экс- плуатации.
    Техническая диагностика (ТД) – это научно-техническая дисциплина, изучающая и устанавливающая признаки дефектов технических объектов, а также методы и средства обнаружения и поиска (указания местоположения) дефектов [57].
    Техническая диагностика основывается на результатах и информации тех- нического и/или неразрушающего контроля.

    8
    Дефект (defect) (ГОСТ Р 27.002–2015, п. 3.4.2) – это каждое отдельное несоответствие объекта требованиям, установленным документацией [12].
    Повреждение (degraded state) (ГОСТ Р 27.002–2015, п. 3.4.3) – это собы- тие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохране- нии работоспособного состояния [12].
    Дефектоскопический контроль – это одно из направлений НК, при кото- ром осуществляется контроль качества материалов, деталей, узлов и покрытий, а также контроль состояния скрытых элементов, механизмов, агрегатов и кон- струкций с помощью проникающих физических полей и химических веществ.
    Дефектоскопия – наука о принципах, методах и средствах обнаружения дефектов. Под дефектоскопией понимают также комплекс физических методов и средств выявления дефектов в материале заготовок, полуфабрикатов и дета- лей (в том числе и деталей в сборе), а также в сварных швах, клёпаных и пая- ных соединениях и др.
    Интроскопия – направление НК и ТД, связанное с визуализацией физиче- ских полей, прошедших или отражённых от объекта контроля, для определения дефектов материала и состояния конструкций. В условиях эксплуатации объек- та контроля наиболее часто появляются дефекты усталости, коррозии и др.
    Результатом НК является установленная оценка соответствия объекта контроля предъявляемым техническим требованиям, применяемая как резуль- тат сопоставления окончательной информации об объекте контроля с требова- ниями нормативно-технической документации.
    В задачу НК входит выявление возможных отклонений от установленных технических характеристик объекта контроля. Такими отклонениями могут быть дефекты типа нарушений сплошности, изменение структуры и физико- механических свойств материала, размеров, покрытий, соединений и т. п. Ко- нечным результатом НК является регистрация всех обнаруженных отклонений и по возможности количественная оценка их параметров (координат, размеров и формы дефектов, величин, зависящих от физико-механических характеристик материала и т. п.). Отбраковка негодных изделий проводится на основе заранее установленных норм.
    Измерение – нахождение физической величины опытным путём с помо- щью специальных технических средств [44].

    9
    Испытание – экспериментальное определение количественных и (или) ка- чественных характеристик свойств объекта испытаний как результат воздей- ствия на него, при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий [3].
    В производстве и особенно при эксплуатации сложных объектов контроля
    (самолётов, турбин, ракетных комплексов, атомных станций и других крупных сооружений и т. п.) требуется оценка их технического состояния и остаточного ресурса. Для этого необходимы постоянный мониторинг и наличие методик и стандартов по определению остаточного ресурса и риска эксплуатации изде- лий на основе экспериментальных и теоретических статистических данных.
    Подобный же подход используется в медицинской практике. Диагностиро- вание болезней и постановку диагноза для лечения осуществляют по известным методикам и проверенным рекомендациям посредством анализа диагностиче- ских данных врачебного осмотра, а также лабораторных, аппаратурных, хими- ческих исследований.
    Техническая диагностика является высшим уровнем ТК и даёт ответы на главнейшие вопросы: когда должна быть прекращена эксплуатация изделия и что необходимо сделать для её продления? При проведении ТД в качестве ос- новного средства получения информации о состоянии объекта контроля служит
    ТК, основанный на результатах измерений и испытаний.
    Различие между ТД и ТК представлено в табл. 1.1.
    Таблица 1.1
    Характеристики ТД и ТК
    Технический контроль
    Техническая диагностика
    1. Применяется в основном для из- мерения параметров материалов, деталей и узлов конструкций
    Объектами являются более сложные агрега- ты и механизмы, для которых необходимо определять техническое состояние, остаточ- ный ресурс и риск эксплуатации
    2. Характер и размеры допустимых дефектов регламентированы заранее установленными нормами
    Результаты анализируются с учётом влияния дефектов на работоспособность объекта кон- троля в соответствии с конкретными методи- ками, программами и стандартами по расчё- ту остаточного ресурса и риска эксплуатации на основании данных ТК

    10
    Метод контроля – правила применения определённых принципов и средств контроля [25].
    Метод НК – это метод контроля, при котором не должна быть нарушена пригодность объекта в применении, основанная на том или ином физическом явлении [49].
    Вид НК – группа методов неразрушающего контроля, объединённых общ- ностью физических явлений, положенных в его основу [25].
    Виды НК классифицируются по следующим признакам: а) по характеру полей или излучений, взаимодействующих с объектом контроля; б) характеру взаимодействия физических полей или веществ с объектом контроля; в) первичным информативным признакам; г) способам индикации первичной информации; д) способам представления окончательной информации.
    Контролепригодность – это свойство объекта, обеспечивающее возмож- ность, удобства и надёжность его контроля (диагностирования) на всех стадиях жизненного цикла [5].
    Технологическая инструкция по НК – это документ, предназначенный на решение задач НК объекта с указанием последовательности операций кон- троля, их параметров и средств.
    Технологическая карта НК – это документ в виде карты, таблицы, ин- струкции, который содержит основные данные технической документации, операций и средств контроля.
    Заключение по результатам НК – это документ, составленный по ре- зультатам проведения НК, содержит данные о выполненном контроле, его ре- зультате и заключение или выводы.
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


    написать администратору сайта