О РАБОТЕ ТК-132 ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ МЕТОДОВ НК НДС Активная работа ТК-132 «Техническая диагностика» Ростехрегулирования началась в 2002 году по инициативе рабочей группы в составе: Дубов А.А. – генральный директор ООО «Энергодиагностика», г. Москва; Пичков С.Н. – председатель ТК-132, начальник Центра технической диагностики и ресурса ОКБМ; Углов А.Л. – ответственный секретарь ТК-132, начальник НИЛ ОАО «НИЦ КД»; Демин Е.А. – зам. Директора ООО «Энергодиагностика»; Власов В.Т. – ведущий научный сотрудник ООО «Энергодиагностика»; Шолкин В.Г. – генеральный директор ОАО «НИЦ КД». К работе по этой теме периодически привлекались: Попов А.Л., Матюнин В.М., Коннов В.В., Стеклов О.И., Иванов С.Ю., Костюков В.Н. и др. Дубов А.А. (ООО «Энергодиагностика»), Углов А.Л. (ТК-132 Ростехрегулирования)

По инициативе указанной рабочей группы были проведены специализированные семинары: 1.Совместный семинар РНТСО (Президент – Стеклов О.И.) и Котлонадзора (Хапонен Н.А.) – 2002 год. В данном семинаре приняли участие: Химченко Н.В. (НИИХИММАШ), Меринов П.Е. (ЦНИИТМАШ), Власов В.Т. (ООО «Энергодиагностика»), Иванов С.Ю. (ФГУП «ВНИИ Метрологии им. Д.И. Менделеева»), Трофимов В.В. (СПбГПУ) и др. 2.Международный семинар «Контроль напряженно-деформированного состояния промышленного оборудования и металлоконструкций при оценке остаточного ресурса» - г. Москва, 1-2 декабря, 2005 год. Организатор семинара ООО «Энергодиагностика». Поддержку в проведении семинара оказали РОНКТД, НПС «РИСКОМ», РНТСО.

По результатам этого семинара в журнале «Контроль. Диагностика» 4, апрель 2006 г. были опубликованы рекомендации: 1.Одобрить деятельность Координационного совета ТК-132 по теме: «Контроль НДС и ресурс». Организовать деятельность совета на постоянной основе, привлекая к работе компетентных специалистов из различных отраслей промышленности. 2.Представить предложения в агентство по техническому регулированию и метрологии о включении национальных стандартов в области технической диагностики и контроля НДС в проекты разрабатываемых технических регламентов в области промышленной безопасности. 3.В рамках работы Координационного совета организовать рабочую группу по разработке методики и средств, включая эталонные образцы, для метрологической поверки и аттестации приборов, измеряющих параметры НДС. Финансирование деятельности рабочей группы возможно по следующим вариантам: - самофинансирование заинтересованных фирм и организаций, выпускающих средства контроля НДС; - финансирование по заявке ТК-132 от агентства по метрологии и технического регулирования.

4.Координационному совету подготовить «Положение о добровольной сертификации продукции по контролю НДС» с целью оценки их соответствия национальным и международным стандартам. Утвердить «Положение» в агентстве по метрологии и техническому регулированию. 5.Координационному совету и ответственному секретарю ТК-132 представить в установленном порядке на согласование и отзывы в организации, институты (по утвержденному списку) проект нового национального стандарта «Методические указания по оценке ресурса потенциально опасных объектов на основе экспресс-методов технической диагностики». 6.Координационному совету рассмотреть возможность организации в гг. школы- семинара по проблеме методического, приборного и метрологического обеспечения измерений ОН в металлоконструкциях с приглашением представителей заинтересованных научно-исследовательских организаций, учебных центров и промышленных предприятий. Обобщить работу организаций, занятых разработкой и внедрением средств неразрушающего контроля НДС и методик, применяемых для продления срока службы оборудования.

7.Рекомендовать Ростехнадзору, Атомнадзору и отраслевым институтам при разработке технических регламентов использовать современные национальные стандарты и руководящие документы по теме «Контроль НДС и механических свойств металла» (ГОСТ Р , РД и другие). 8.Довести настоящие Рекомендации семинара до Ростехнадзора, Атомнадзора, Федерального агентства по техническому регулированию, ведущих отраслевых институтов, акционерных обществ ОАО «Газпром», РАО ЕЭС России, АК «Транснефть», ОАО «РЖД», Евразхолдинг, диагностических, экспертных фирм и других организаций. 9.По итогам работы семинара подготовить и опубликовать информационные сообщения в журналах «Контроль. Диагностика», «В мире НК», «Сварочное производство», «Газовая промышленность», «Безопасность труда в промышленности» и другие.

В июне 2005 года был создан координационный совет при ТК-132 по теме «Контроль НДС и ресурс». Председателем координационного совета был избран генеральный директор ООО «Энергодиагностика» Дубов А.А. Активное участие в работе координационного совета принимали : Пичков С.Н. – председатель ТК-132, начальник Центра технической диагностики и ресурса ОКБМ; Углов А.Л. – ответственный секретарь ТК-132, начальник НИЛ ОАО «НИЦ КД»; Демин Е.А. – зам. директора ООО «Энергодиагностика»; Власов В.Т. – ведущий научный сотрудник ООО «Энергодиагностика»; Шолкин В.Г. – генеральный директор ОАО «НИЦ КД». Попов А.Л., Матюнин В.М., Коннов В.В., Стеклов О.И., Иванов С.Ю., Костюков В.Н. и др.

26 августа 2008 года в ФГУП «ВНИИ Метрологии им. Д.И. Менделеева» по инициативе лаборатории эталонов и научных исследований в области измерений силы и массы (Остривной А.Ф., Иванов С.Ю.) и с участием координационного совета ТК-132 (Дубов А.А., Власов В.Т.) был проведен семинар «Концепция метрологического обеспечения измерений механических (остаточных) напряжений». По итогам этого семинара было подготовлено Решение. По инициативе координационного совета ТК-132 и ООО «Энергодиагностика» в период с 2003 по 2011 гг. проведены III, IV, V и VI Международные конференции «Диагностика оборудования и конструкций с использованием магнитной памяти металла». Одной из основных тем на этих конференциях была тема: «Контроль НДС и оценка ресурса».

Ежегодно, начиная с 2006 года по инициативе НПС «РИСКОМ» и поддержке ТК-132 проводятся семинары на которых, как правило, рассматриваются вопросы по теме «Контроль НДС и оценка ресурса». Начиная с 2008 года по инициативе НУЦ «Качество» и с участием представителей ТК-132 и НТЦ «Промышленная безопасность», РОНКТД, проводились семинары по теме «Неразрушающий контроль НДС» (п. Лазаревское, Краснодарский край). В период с 2002 по 2010 гг. разработаны и утверждены 15 национальных стандартов, в том числе, три международных стандарта по теме НК НДС.

Перечень стандартов, подготовленных ТК-132 в период с 2002 по 2010 гг. по теме: «Контроль НДС и ресурс». 1.ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Общие требования. 2. ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Термины и определения. 3. ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Контроль напряженно- деформированного состояния объектов промышленности и транспорта. Общие требования. 4. ГОСТ Р Метод натурной тензометрии. Общие требования. 5. ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля механических напряжений. Общие требования.

6. ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля усилия затяжки резьбовых соединений. Общие требования. 7. ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля напряжений в материале трубопроводов. Общие требования. 8. ГОСТ Р Контроль остаточных технологических напряжений методом лазерной интерферометрии. Общие требования. 9. ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Акустический метод контроля переменных механических напряжений. Общие требования. 10. ГОСТ Р Техническая диагностика. Оценка ресурса потенциально опасных объектов на основе экспресс-методов.

11. ГОСТ ИСО Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 1: Термины и определения. 12. ГОСТ ИСО Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти металла. Часть 2: Общие требования. 13. ГОСТ ИСО Контроль неразрушающий. Метод магнитной памяти. Часть 3: Контроль сварных соединений. 14. ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Определение механических напряжений. Общие требования к классификации методов. 15. ГОСТ Р Контроль неразрушающий. Контроль напряженно- деформированного состояния материала конструкций. Общие требования к порядку выбора методов.

Рассмотрим далее содержание наиболее важных стандартов по теме НК НДС. В настоящее время накопился большой арсенал методов и средств неразрушающего контроля остаточных напряжений (ОН) в изделиях машиностроения и напряженно- деформированного состояния (НДС) промышленных объектов в условиях эксплуатации. Большинство методов контроля механических напряжений основано на тарировке образцов при их растяжении. При этом не учитываются масштабный фактор и цикличность нагрузки, формирующие фактические напряжения (рабочие и остаточные) на реальном оборудовании.

Среди основных технических проблем контроля НДС следует отметить: - отсутствие метрологической базы для сертификации и поверки средств измерений характеристик НДС изделий (до сих пор в России и других странах нет единых эталонов, образцов и методик); - отсутствие стандартов, излагающих общие требования к методам и средствам НК напряжений и деформаций в реальных конструкциях. Впервые такой стандарт подготовлен в России специалистами ООО «Энергодиагностика» совместно с ТК-132 Ростехрегулирования и опубликован в 2005 году. Стандарт имеет номер ГОСТ Р и называется «Контроль неразрушающий. Контроль напряженно-деформированного состояния объектов промышленности и транспорта. Общие требования».

Известно, что основными источниками повреждений оборудования и конструкций являются зоны концентрации напряжений (ЗКН), обусловленные технологическими дефектами изготовления, рабочими нагрузками или их сочетаниями. Наличие ЗКН как на новых изделиях, так и на изделиях, бывших в эксплуатации, значительно снижает их ресурс. Поэтому контроль напряженно-деформированного состояния изделий и определение ЗКН с использованием средств неразрушающего контроля представляется в ГОСТ Р наиболее важной задачей при контроле НДС.

Распределение магнитного поля Н р и линий Н р =0, выявленных на гибе 10 пароперепускной трубы мм, работающей в условиях защемления. Микроструктура металла гиба 10 ( 500) пароперепускной трубы турбины 3 (видны трещины с расстоянием между ними 0,1 мм). Магнитная аномалия, характеризующая ЗКН на гибе паропроводной трубы.

Результаты контроля лопаток 31, 32 и 33 ступени 38 РНД турбины К блока 1 Конаковской ГРЭС. Расположение линий Н р =0, соответствующих линиям концентрации напряжений (КН), зафиксированных при контроле лопаток 32 (а) и 33 (б) ступени 33: – зоны металлографического исследования.

В развитии этой темы, специалистами ООО «Энергодиагностика» совместно с ТК-132 разработан национальный стандарт «Оценка ресурса потенциально опасных объектов на основе экспресс-методов. Общие требования». В 2008 году этот стандарт официально опубликован под номером ГОСТ Р К экспресс-методам отнесены пассивные методы НК, использующие внутреннюю энергию металла конструкций: метод акустической эмиссии (АЭ); метод магнитной памяти металла (МПМ); тепловой контроль.

Структурная схема определения остаточного ресурса оборудования потенциально опасных объектов, подконтрольных Ростехнадзору с использованием экспресс- методов неразрушающего контроля (НК).

В 2010 году утвержден ГОСТ Р «Контроль неразрушающий. Определение механических напряжений. Общие требования к классификации методов» и ГОСТ Р «Контроль неразрушающий. Контроль напряженно-деформированного состояния материала конструкций. Общие требования к порядку выбора методов». Настоящие стандарты развивают положения, изложенные в стандартах ГОСТ Р и ГОСТ Р , устанавливают классификацию методов неразрушающего контроля механических напряжений, в основу которой положен процесс взаимодействия физического поля используемого метода с объектом контроля с учетом уровня локальности контроля напряжений.

Классификационная таблица для методов НК механических напряжений А.1 В таблице 1 представлен пример оформления классификационной таблицы для методов НК механических напряжений. Таблица 1 – Пример оформления классификационной таблицы Наименование метода Тип физического поля и характер его взаимо- действия с ОК Основные признаки метода Алгоритм связи измеряемого параметра с параметрами деформации и напряжений Способ тариров- ки и диапазон Локаль- ность контроля Скорость контроля Требова- ния к ОК Достовер- ность Еденица измере- ний

А.2 Пояснения к терминам и признакам классификации, представленным в таблице 1 А.2.1 Характер взаимодействия физического поля с объектом контроля (ОК) – указывают классификацию методов на активные и пассивные виды. А.2.2 Алгоритм связи измеряемого параметра с параметром напряжений – указывают функциональную или эмпирическую связь, измеряемого параметра с деформацией, напряжением или энергией. А.2.3 Способ тарировки и диапазон контролируемых напряжений – указывают способ тарировки на образцах (или безобразцовый способ) и диапазон деформаций, напряжений, в котором достигается наибольшая эффективность метода (упругая, пластическая или упругопластическая области). А.2.4 Локальность контроля – указывают глубину и площадь контроля (взаимодействия физического поля средства контроля с ОК) при одном измерении; степень усреднения измеряемого параметра в объеме изделия.

А.2.5 Скорость контроля – указывают количество измерений во времени и пространстве ОК. А.2.6 Требования к объекту контроля – указывают способы подготовки поверхности ОК к осуществлению измерений (зачистка поверхности и ее качество, искусственное намагничивание и т.д.) состояние ОК (рабочее или ремонт, дополнительная нагрузка). А.2.7 Достоверность – указывают достоверность измерений и используемой связи измеряемого параметра с заявленным параметром напряжений. В этой графе указывают степень влияния состояния ОК на измеряемый параметр, масштабный фактор тарировки метода на образцах по отношению к размерам ОК, характера нагрузки (статическая или циклическая). А.2.8 Единица измерений – указывают единицу измерения, которая приведена на шкале прибора (средства измерения) и единицу измерения напряжений, полученная после преобразования (расчета) по заявленному алгоритму связи измеренного параметра с параметром напряжений.

Известно, что контроль остаточных технологических напряжений при изготовлении изделий машиностроения отличается от задачи контроля напряжений в работающих конструкциях, особенно при оценке их ресурса. В зависимости от решаемых задач при контроле механических напряжений используется их условная классификация: остаточные технологические нагрузочные напряжения, эксплуатационные ОН, рабочие напряжения, фактические напряжения [1, 2]. Методы контроля напряжений различаются по виду физического поля, используемого средствами контроля и измеряемыми параметрами этого поля. Большинство методов контроля напряженно-деформированного состояния (НДС) оборудования и конструкций основаны на тарировке образцов при растяжении. В то же время известно, что такая тарировка не соответствует НДС реального оборудования. Создание единых эталонных образцов для сравнения различных методов НК напряжений с учетом масштабного фактора, характера рабочих нагрузок и локальности зон максимальных напряжений не представляется возможным. В этих условиях необходим стандарт, устанавливающий общие требования к порядку выбора методов НК напряжений в зависимости от задач исследования.

Международным стандартом ISO «Квалификация и сертификация персонала» введен новый вид НК – «контроль напряжений». Этот вид контроля включен в Правила функционирования системы добровольной сертификации персонала в области НК и диагностики РОНКТД, утвержденные Президентом РОНКТД 29 августа 2005 года. В сентябре 2010 года ОАО «НТЦ Промышленная безопасность» введено в действие «Положение об аттестации персонала в области НК напряженно-деформированного состояния». В данном «Положении» метод МПМ представлен как эффективный метод для НК НДС оборудования. В НОАП «Энергодиагностика» имеется программа обучения специалистов новому виду НК – «контроль напряжений», на I, II и III уровни. Добро пожаловать в НОАП «Энергодиагностика»!