zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2021-87-9-44-49zldm-1491Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯSTRUCTURE AND PROPERTIES RESEARCH. PHYSICAL METHODS OF RESEARCH AND MONITORINGИсследование остаточной дефектности с использованием методов теории вероятностейStudy of the residual imperfections using methods of probability theoryКузьминД. А.KuzminD. A.

Дмитрий Александрович Кузьмин

109507, Москва, ул. Ферганская, д. 25

Dmitry A. Kuzmin

25, Ferghanskayaul., Moscow, 109507

DAKuzmin@vniiaes.ruВсероссийский НИИ по эксплуатации атомных электростанцийРоссияAll-Russian Research Institute for the Operation of Nuclear Power PlantsRussian Federation2021220920218794449Copyright © Кузьмин Д.А., 20212021Кузьмин Д.А.Kuzmin D.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1491

Несплошности в изделиях могут возникать при изготовлении, монтаже или в процессе эксплуатации и пропускаться средствами неразрушающего контроля, которые не позволяют при современном уровне развития техники обеспечить их полную выявляемость. Поэтому необходимо учитывать, что те или иные конструкционные элементы могут иметь несплошности значимых размеров. В работе представлены результаты исследования остаточной дефектности, которая остается в конструкции после не разрушающего контроля и ремонта выявленных дефектов, с применением методов теории вероятностей. Использовали результаты эксплуатационного контроля узлов АЭС, осуществляемого ультразвуковыми и радиографическими методами. Приведены методика определения многофакторного коэффициента, учитывающего выявляемость дефектов, количество контрольных процедур и погрешности приборно-методического обеспечения, а также обобщенное уравнение распределения вероятности обнаружения несплошностей. Разработанный подход дает возможность оценить уровень повреждаемости исследуемых объектов, классифицировать их на основе количественных данных и определить величины постулируемых несплошностей для детерминистических расчетов. Полученные результаты могут быть использованы при совершенствовании методов контроля объектов атомных электростанций.

Discontinuities in the products that occur during manufacture, mounting or upon operation can be missed during non-destructive testing which do not provide their complete detectability at a current level of the technology. Therefore, it is necessary to take into account that certain structural elements may have discontinuities of significant dimensions. We present the results of using the methods of probability theory in studying the residual imperfections that remains in the structure after non-destructive control and repair of the previously identified defects. We used the results of operational control of units carried out by ultrasonic and radiographic methods. We present a method for determining a multifactorial coefficient that takes into account the detectability of defects, the number of control procedures and the errors in the instrumentation and methodological support, as well as a generalized equation for the probability distribution of detecting discontinuities. The developed approach provides assessing of the level of damage to the studied objects, their classification proceeding from the quantitative data and determination of the values of postulated discontinuities for deterministic calculations. The results obtained can be used to improve the methods of monitoring NPP facilities.

атомная станцияпостулируемая дефектностьнеразрушающий контрольвыявляемость дефектовnuclear power plantpostulated defectsnon-destructive testingdetectability of defectsReferencesКузьмин Д. А. Исследование условий обеспечения безопасности главного циркуляционного трубопровода на основе концепции ТПР / Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2016. № 5. С. 16 - 23.Kuzmin D. A. Investigation of the conditions of safety ensure of the main circulating pipeline on the basis of the LBB concept / Stroit. Mekh. Inzh. Konstr. Sooruzh. 2016. N 5. P 1 6 -2 3 [in Russian].Матвиенко Ю. Г., Кузьмин Д. А. Обобщенное уравнение раскрытия сквозной кольцевой трещины в толстостенном плакированном трубопроводе / Проблемы машиностроения и надежности машин. 2018. № 5. С. 41 - 48.Matvienko Yu. G., Kuzmin D. A. Generalized equation of the opening of a through-thickness ring crack in a clad thickwall pipeline / J. Mach. Manufact. Reliability. 2018. Vol. 47. N 5. E 420 - 426. DOI: 10.3103/S1052618818050084Аркадов Г. В., Гетман А. Ф., Родионов А. Н. Надежность оборудования и трубопроводов АЭС и оптимизация их жизненного цикла. — М.: Энергоиздат, 2010. — 424 с.Arkadov G. V., Getman A. E, Rodionov A. N. Reliability of NPP equipment and pipelines and optimization of their life cycle (probabilistic methods). — Moscow: Energoatomizdat, 2010. — 424 p. [in Russian]Гетман А. Ф. Ресурс эксплуатации сосудов и трубопроводов АЭС. — М.: Энергоатомиздат, 2000. — 427 с.Getman A. F. Resource of operation of vessels and pipelines of NPP — Moscow: Energoatomizdat, 2000. — 427 p. [in Russian],Wang В., Zhong S., Lee Т., Fancey К., Mi J. Non-destructive testing and evaluation of composite materials/structures: a state-of-the-art review / Adv. Mech. Eng. 2020. Vol. 12. N 4. DOT: 10.1177/1687814020913761Wang B., Zhong S., Lee T., Fancey K., Mi J. Non-destructive testing and evaluation of composite materials/structures: a state-of-the-art review / Adv. Mech. Eng. 2020. Vol. 12. N 4. DOI: 10.1177/1687814020913761Базулин E. Г., Вопилкин A. X., Тихонов Д. С. Повышение достоверности ультразвукового контроля. Ч. 1. Определение типа несплошности при проведении ультразвукового контроля антенными решетками / Контроль. Диагностика. 2015. № 8. С. 7 -2 2 . DOI: 10.14489/td.2015.08.pp.007-022Bazulin E. G., Vopilkin A. H., Tikhonov D. S. Improved reliability of ultrasonic inspection / Kontrol. Diagn. 2015. N 8. E 7 - 22 [in Russian], DOI: 10.14489/td.2015.08.pp.007-022Ravindra Kumar Р., Vijay Kumar G., N aga Murali K., Kishore R. Experimental Investigation of Ultrasonic Flaw Defects in Weld Clad Materials Using NDT Technique / Adv. Appl. Mech. Eng. 2020. P 1039 -1051. DOI: 10.1007/978-981-15-1201-8_111Ravindra Kumar P., Vijay Kumar G., N aga Murali K., Kishore R. Experimental Investigation of Ultrasonic Flaw Defects in Weld Clad Materials Using NDT Technique / Adv. Appl. Mech. Eng. 2020. E 1039 -1051. DOI: 10.1007/978-981-15-1201-8_111Кузьмин Д. А., Кузьмичевский А. Ю., Верташеh o k M. В. Остаточная дефектность и вероятность существования дефектов с размером, превышающим допускаемое значение / Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2020. Т. 16. № 5. С. 414 - 423. DOI: 10.22363/1815-5235-2020-16-5-414-423Kuzmin D. A., Kuzmichevsky A. Yu., Vertashenok M. V. Investigation of the probability of existence of defects with a size exceeding the allowed value / Stroit. Mekh. Inzh. Konstr. Sooruzh. 2020. Vol. 16. N5. E 414 - 423 [in Russian], DOI: 10.22363/1815-5235-2020-16-5-414-423Кузьмин Д. А. Метод определения надежности оборудования с трещиной в различных режимах эксплуатации / Тяжелое машиностроение. 2021. № 4. С. 20 - 26.Kuzmin D. A. The method for assessing the reliability of equipment with a crack in different operating modes / Tyazh. Mashinostr. 2021. N 4. E 20 - 26 [in Russian],Кузьмичевский А. Ю., Гетман А. Ф. Определение количественных показателей надежности по критериям разрушения, течи или выявления дефекта в эксплуатации / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2010. Т. 76. № 10. С. 42-46.Kuzmichevsky A. Y., Getman A. F. Quantification of the reliability using the criteria of failure and leaks or the defect identification in service / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2010. Vol. 76. N 10. E 42 - 46 [in Russian],Волченко В. Н. Вероятность и достоверность оценки качества металлопродукции. — М.: Металлургия, 1987.Volchenko V. N. Frobability and reliability of metal product quality assessment. — Moscow: Metallurgiya, 1987 [in Russian],Rudlin J. R., Wolfenstein L. С. Development of Statistical Probability of Detection Models Using Actual Trial Inspection Data / Br. J. Non-Destruct. Test. Vol. 34. N 12. 1992. E 583 - 589.Rudlin J. R., Wolfenstein L. C. Development of Statistical Frobability of Detection Models Using Actual Trial Inspection Data / Br. J. Non-Destruct. Test. Vol. 34. N 12. 1992. E 583 - 589.Straub D. Probabilistic Modeling of Non-Destructive Testing of Steel Structures / Proc. 4th Int. Symp. in Civil Engineering. — Munich, 2002. P 311 - 320.Straub D. Frobabilistic Modeling of Non-Destructive Testing of Steel Structures / Froc. 4th Int. Symp. in Civil Engineering. — Munich, 2002. E 311 - 320.Zhengwei Y., Guangjie K., Yin L., Gan T. Inspection Detectability Improvement for Metal Defects Detected by Pulsed Infrared Thermography / Photonic Sensors. 2019. Vol. 18. N 9. P 1 -9 . DOI: 10.1007/sl3320-019-0489-1Zhengwei Y., Guangjie K., Yin L., Gan T. Inspection Detectability Improvement for Metal Defects Detected by Fulsed Infrared Thermography / Fhotonic Sensors. 2019. Vol. 18. N 9. E 1 -9 . DOI: 10.1007/sl3320-019-0489-1Santos T. G., Oliveira J. E, Machado M. A., Inacio P. L. Reliability and NDT Methods / Add. Manufact. Hybrid Proc. Composites Syst. 2020. P 265-295. DOI: 10.1007/978-3-030-44522-5_8Santos T. G., Oliveira J. E, Machado M. A., Inacio P. L. Reliability and NDT Methods / Add. Manufact. Hybrid Froc. Composites Syst. 2020. E 265-295. DOI: 10.1007/978-3-030-44522-5_8

The authors declare that there are no conflicts of interest present.