CC BY
11уменьшенные величины реактивностей и расширенные пределы регулирования реактивной мощности в области потребления.
В настоящее время созданы опытные образцы ВТ-СП-генераторов мощностью 50 МВА (США), СП - синхронный компенсатор мощностью 8 МВА (США).
Список литературы:
1. Гнедаш С.А., Лис А.В. «Сверхпроводимость в электроэнергетике»
2.http://www.up-pro.ru/library/innovations/power_ engineering/sverhprovodniki-innovacion.html
3.http://xn----8sbnaarbiedfksmiphlmncm1d9b0i.xn--p1ai/electrotechnicheskye-materialy/227-sverhprovodniki. html
КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЗОР ВОЗМОЖНОСТЕЙ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ _ОБЪЕКТОВ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ
Тюрин Сергей Викторович
ведущий эксперт ООО «Протос Экспертиза», г. Владимир
Трубицын Александр Сергеевич
ведущий эксперт ООО «Протос Экспертиза», г. Владимир
Андреев Роман Андреевич
директор филиала ООО «<Протос Экспертиза», г. Владимир
Никитин Андрей Александрович
заместитель генерального директора, руководитель экспертного центра ООО «Региональная Промышленная Стратегия», г. Москва CLASSIFICATION AND OVERVIEW POSSIBLE METHODS OF DIAGNOSTICS OF GAS TRANSMISSION SYSTEMS Tyurin Sergey, leading expert of «Protos Ekspertiza», Vladimir Trubitcin Alexander, leading expert of «Protos Ekspertiza», Vladimir Roman Andreev, branch director of «Protos Ekspertiza», Vladimir
Nikitin Andrey, deputy director general, head of expert center «Regional'naja Promyshlennaja Strategija», Moscow
АННОТАЦИЯ
В статье авторами предлагается обобщенная классификация методов и средств диагностирования объектов газотранспортных систем по масштабности их применения к объекту диагностирования. Проведен критический обзор методов и средств диагностирования объектов газотранспортных систем.
ABSTRACT
In the article the authors propose a generalized classification of methods and means of diagnosing objects of gas transportation systems on the scale of their application to the diagnosis objects. The same article provides a critical review of the methods and means of diagnosing objects of gas transportation systems.
Ключевые слова: газ; газотранспортная система; диагностика; неразрушающие методы контроля; классификация; обзор
Keywords: gas; transmission system; diagnostics; NDT methods; classification; overview
Потребление углеводородного сырья является важнейшим индикатором промышленного развития различных стран мира. В России добываемый природный газ поступает в магистральные газопроводы (МГ), объединенные в Единую систему газоснабжения. Газопроводы относятся к ответственным сооружениям, к надежности работы которых предъявляются повышенные требования. Это обусловлено как причинами экологического, технического характера, так и масштабным ущербом в случае возникновения аварийной ситуации. На сегодняшний день общая протяженность МГ составляет порядка 160 тыс. км, из которых более 60% линейной их части эксплуатируется свыше 20 лет, при этом более четверти выработали свой номинальный ресурс, составляющий 33 года.
В процессе добычи, транспортировки и переработки углеводородов могут возникнуть утечки загрязняющих веществ. Причиной этих утечек являются различные дефекты, возникающие, как правило, вследствие коррозии стенок трубопроводов из-за повреждений изоляционных покрытий, нарушений в сварных соеди-
нениях и т.д. Своевременное обнаружение мест утечек газа из МГ позволяет уменьшить риск возникновения аварийных ситуаций.
В связи с этим появился комплекс научно-технических задач по обеспечению надежности эксплуатации МГ, оценке их остаточного ресурса и бесперебойности подачи газа конечным потребителям. Фундаментальным направлением деятельности для решения обозначенных проблем является грамотное применение и совершенствование систем мониторинга и управления техническим состоянием объектов газотранспортной сети (ГТС) базирующимся на основе методов и средств неразрушающего контроля (НК) и технического диагностирования (ТД).
Существующий спектр методов и средств НК и ТД газопроводов различается принципом действия, областью применения, чувствительностью к тем или иным типам дефектов и т.д. Проведенный анализ в данной области исследований позволил сделать вывод о том, что нет четкого разграничения этих методов в виде классификации. С этой целью авторами предло-
жена обобщенная классификация методов и средств НК и ТД по масштабности их применения к объекту об-
следования. Условно их можно разделить на методы локального и глобального диагностирования (рис. 1).
МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
ЛОКАЛЬНОГО ПРИМЕ [-ГЕНИЯ
ГЛОБАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
НАЗЕМНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
АВЖЩИОКНИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
КОСМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
ВНУТРИТРУБНАЯ ДИАГНОСТИКА
ПОДВОДНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
БЕ.СПРОВОДНЫЕ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
Рисунок 1. Условное деление методов диагностирования
Наземное обследование отдельных участков газопроводов можно производить с применением контактных и бесконтактных методов диагностирования и НК с использованием автотранспортных средств, пеших обходов и узкоспециальных обследований.
Обследование протяженных участков ЛЧ предполагает диагностирование с использованием летательных и космических аппаратов (в том числе спутниковых систем) с целью комплексной оценки состояния и ди-
намики развития возможных геологических, биологических и др. процессов на трассах газотранспортной сети. Следует отметить внутритрубную диагностику с использованием мобильных снарядов-дефектоскопов, позволяющую производить контроль коррозионного состояния на протяженных участках газопровода.
Существующие методы НК и ТД подразделятся на девять основных видов в зависимости от принципа работы (рис. 2).
МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ И 11 ЕР АЗРУ ШЛЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
АКУСТИЧЕСКИЙ
АКУСТИКО-ЭМИССИОННЫЙ
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТОЛ ЩИ [ШМЕТП1Я
МА1 нншкоилпкшыя
МЛ Г] IИТОГРЛФН Ч ЕС КН И
ПРОПИВАЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
Ш1ЫЧША1 НОСТМКА
ВН\Г Е ГОКОБЫ Н
ОПТИЧЕСКИЙ
ВНХРЕТОКОВАЯ ДЕФЕКТОСКОП IIЯ
ВИХРСТОКОВАЯ ТОЛЩИ НОМЕТРНЯ
ВИЗУАЛЬНО ОПТИЧЕСКИЙ
РАДИАЦИОННЫЙ
РЕ Щ Е НОГРАФИ ЧЕС КИ Н
ТА ММА ГРАФИЧЕСКИ!!
РА ДИ ОСКОП ИЧ ЕС КН |Г
Рисунок 2. Методы НК и ТД
В практике применения наибольшее распространение получили четыре метода:
• акустический
• магнитный
• вихретоковый
• оптический
Таблица 1 содержит основные сведения о возможностях, достоинствах и недостатках методов НК и ТД применяемых для диагностирования технического состояния ГТС.
Таблица 1
Тип обнаруживаемых дефектов Мин. Размер дефектов Достоинства Недостатки
Акустический Поверхностные и внутренние дефекты типа: нарушение сплошности, неоднородность структуры, межкристал-литная коррозия, дефекты склейки, пайки, непровары, газовые поры, включения, наплавления Площадь дефекта >3 мм2 Выявление дефектов с малым раскрытием. Возможность контроля больших трещин. Высокая производительность и низкая стоимость Необходимость непосредственного контакта с поверхностью трубы. Малая чувствительность при контроле крупнозернистых материалов. Отсутствие наглядности, сложность расшифровки результатов контроля
Магнитный Поверхностные и подповерхностные трещины (на глубине до 2-3 мм), волосины, закаты, шлаковые включения, непровары Раскрытие дефекта >2 мм, глубина >20 мкм, протяженность >0,5-1 мм Простота и наглядность. Применим к изделиям любой формы Загрязнение поверхности. Необходимость размагничивания объекта контроля после проведения контроля. Возможность образования прижогов на поверхности
Вихретоковый Поверхностные и подповерхностные трещины (на глубине до 2-4 мм), волосины, закаты, шлаковые включения, непровары Ширина дефекта 0,52 мм, глубина >100-200 мм, протяженность >0,5-1 мм Бесконтактный. Возможность контроля внутренних поверхностей. Трудность выявления полезного сигнала. Отсутствие наглядности
Оптический Наружные крупные дефекты, поверхностные дефекты в виде трещин, пустот, расслоений, коррозии и т.д. Дефекты, расположенные на любом расстоянии. Размер дефекта неограничен Различные способы получения первичной информации. Контроль и обнаружение дефектов в труднодоступных местах. Независимость от материала контролируемого объекта Низкая достоверность результатов. Необходимость создания соответствующих условий труда. Косвенность способа обнаружения дефектов
Рассмотрим более подробно наиболее распространенные методы НК и ТД, используемых при проведении диагностики поверхности газопроводов [3, 6].
Акустические методы основываются на регистрации параметров упругих колебаний, возбуждаемых и (или) возникающих в диагностируемом объекте. Как правило в таком методе применяют звуковые и ультразвуковые частоты в диапазоне от 0,5 кГц до 30 МГЦ. Их используют для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов (неоднородности, нарушений сплошности, дефектов сварки и т.п., см. табл. 1) в изделиях и деталях различных материалов. Эти методы позволяют контролировать геометрические параметры при одностороннем допуске к изделию, что особенно важно при контроле конструкций, находящихся в эксплуатации, а
также физико-механические свойства металлоизделий без разрушения [4, 5].
Ультразвуковой контроль (частотный диапазон выше 20 кГц) применим практически для всех встречающихся на практике сварных соединений. В основном его используют для контроля кольцевых сварных швов соединительных деталей трубопроводов и запорной арматуры, а также для выборочного диагностирования сварных швов на потенциально опасных участках МГ, наиболее нагруженных элементах технологической обвязки ГРС, КС и технологического оборудования [5, 7].
На практике широкое применение получил акусти-ко-эмиссионный метод (АЭ), с помощью которого регистрируются зарождающиеся трещины или трещины,
развивающиеся под действием эксплуатационной нагрузки. АЭ метод квалифицирует дефекты по степени их важности и влиятельности на процесс эксплуатации оборудования. Метод чувствителен к росту дефектов (обнаруживается увеличение трещины на 1 мкм) и измерения, как правило, проводятся в рабочих условиях при наличии как механических, так и электрических шумов - возможен контроль всей поверхности объекта (включая сварные швы). Однако следует отметить, что данный метод имеет достаточно сложный механизм проведения диагностирования, требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации персонала. Сигналы АЭ малы по своей амплитуде и являются шу-моподобными, что в ряде случаев затрудняет процесс выделения полезных сигналов из помех.
Суть магнитного метода заключается в измерении потоков рассеяния дефектов контролируемого участка газопровода, намагниченного постоянным магнитным полем [4]. Существующие в молекулах и атомах ферромагнитного вещества постоянные токи являются причиной намагничивания. Информативными параметрами таких материалов являются магнитные характеристики, так как они зависят от физико-механических свойств, химического состава, вида термической обработки, а также от размера и сплошности диагностируемого изделия.
Магнитопорошковый метод (МПМ) основывается на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами с использованием индикатора (суспензии или ферромагнитного порошка). МПМ позволяет выявлять поверхностные и подповерхностные дефекты типа нарушения сплошности изделий любых размеров и формы в том случае, если магнитные свойства материала изделия позволяют намагничивать его до степени достаточной для создания поля рассеяния дефекта, которое способно притянуть частицы порошка-индикатора. Эффективность рассматриваемого метода определяется магнитными характеристиками материала объекта диагностирования, его размерами и шероховатостью поверхности, напряженностью намагничивающего поля, ориентацией дефектов, соприкосновением намагничивающего поля и дефекта, свойствами индикатора (его нанесения на объект диагностирования), а также порядком регистрации индикаторного рисунка выявляемых неисправностей и дефектов.
Магнитографический метод (МГМ) является средством ранней диагностики механических напряжений, которые остаются и после снятия нагрузки. Принцип действия метода заключается в намагничивании зоны диагностируемого участка вместе с прижатым к его поверхности эластичным магнитоносителем и последующей фиксации нем полей рассеяния возникающих в местах дефектов. МГМ выявляют дефекты типа нарушения сплошности материала изделий и используют, как правило, для диагностирования сварных стыковых соединений из ферримагнитных материалов толщиной 1...18 мм. Распознание магнитных отпечатков полей дефектов осуществляется в дефектоскопах с эффективностью не менее 75% [3].
Вихретоковый метод контроля основан на регистрации изменений электромагнитного поля вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводном объекте диагностирования. Такой метод контроля подразумевает отсутствие непосредственно-
го механического контакта с объектом диагностирования, что позволяет проводить контроль при взаимном перемещении преобразователя и объекта с большой скоростью. Позволяет обнаруживать дефекты как поверхностного, так и подповерхностного типа в магнитных и немагнитных изделиях, а также дефекты сплошности (трещины). Данный метод имеет два основных ограничения:
• применяется только для диагностирования электропроводящих изделий;
• малая глубина контроля, связанная с особенностями проникновения электромагнитных волн в объект диагностирования
Визуально-оптические методы контроля основаны на взаимодействии светового излучения с диагностируемым объектом; различаются по характеру взаимодействия (прошедшего, отраженного, рассеянного и индуцированного излучения). Различают три группы оптических приборов:
• визуальные, у которых приемником является глаз (обзорные эндоскопы, лупы и т.д.);
• детекторные, у которых приемником является детектор (химические реагенты, люминесцирующие вещества, спектрометры и т.д.);
• комбинированные - пригодны для обзора объекта визуально и с помощью детектора
Информативными параметрами рассматриваемых методов являются амплитуда, фаза, степень поляризации, частота (частотный спектр), время за которое свет проходит через объект, геометрия преломления и отражения того или иного излучения. Оптические методы получили широкую применимость из-за разнообразия способов получения первичной информации о наличии наружных дефектов вне зависимости от материала диагностируемого объекта.
Визуально-оптические методы диагностики применимы как для вновь строящихся трубопроводов, так для уже эксплуатируемых. Могут использоваться при: внутриполостной диагностике (обнаружение вмятин и забоин на трубе, некачественных сварных швов), наружной диагностике надземных и расположенных под водой трубопроводов, обнаружении утечек газа через микротрещины и др.
Анализ существующих методов и способов диагностирования технического состояния объектов ГТС позволяет сделать следующие выводы:
• обнаружение дефектов представляет сложную техническую задачу, решение которой требует специального оборудования и высококвалифицированного персонала;
• основными методами диагностирования являются: акустический, магнитный, вихретоковый, оптический;
• наиболее эффективным, по мнению авторов, представляется магнитный метод;
• комплексный подход к решению задач диагностирования объектов ГТС значительно повышает достоверность обнаружения аварийного участка.
Литература:
1. Абдулова Э.Г., Сеицов С.И. Современные методы применения диагностического обслуживания промысловых трубопроводов // Магистральные и промысловые трубопроводы: Научно-технический сборник. - 2002. - №4. С. 22-27.
2. Буденков Г.А., Неузвецкая О.В. Технические возможности бесконтактного акустического метода те-чеискания // Дефектоскопия. - 1996. - №12. С. 8-53.
3. Бушмелева К.И., Плюснин И.И., Увайсов С.У. Анализ методов и средств диагностирования магистральных газопроводов // Контроль. Диагностика. - 2010. -№7. С. 29-37.
4. Власов В.Т., Дубов A.A. Физические основы метода магнитной памяти металла. - М.: ЗАО «ТИССО», 2004. - 424 с.
5. Гурвич А. К., Ермолов И.Н. Ультразвуковой контроль сварных соединений. - Киев: Техника, 1972. -
460 с.
6. Куклин A.A., Бушмелева К.И. Экспертная система комплексного диагностирования технического состояния объектов газотранспортной сети // Надежность и качество: Труды межд. симпозиума. - 2011. - Т. 2. С. 46-49.
7. Минин С.И. Автоматизированная ультразвуковая система контроля напряженного состояния основного металла и сварных соединений циркуляционных трубопроводов ЯЭУ на основе эффекта акустоупругости: Дис. канд. техн наук. Обнинск, 2005. - 248 с.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ НАДЕЖНОСТИ _ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Варлатая Светлана Клементьевна
кандидат тех. наук,доцент Дальневосточный Федеральный университет
г.Владивосток
Файзенгер Алексей Аркадьевич
аспирант
Дальневосточный Федеральный университет
г.Владивосток
Тимофеева Анна Игоревна
студент
Дальневосточный Федеральный университет
г.Владивосток
THE HUMAN FACTOR AS A COMPONENT OF THE RELIABILITY OF INFORMATION SYSTEMS Varlataya Svetlana, candidate of technics, senior lecturer Far Eastern Federal University, Vladivostok Fayzenger Aleksey, post-graduateFar Eastern Federal UniversityVladivostok Timofeeva Anna, Student Far Eastern Federal University Vladivostok АННОТАЦИЯ
Жизнь в современном обществе невозможно представить без использования различных информационных технологий. В большинстве случаев информационные системы (ИС) независимо от степени их автоматизации требуют в той или иной мере участие человека. Информационные системы становятся взаимосвязанными только благодаря наличию такого основного компонента, как человек. ABSTRACT
Life in today's society can't be imagined without the use of various information technology. In most cases the information system regardless of the degree of automation required in one way or another human involvement. Information systems are being linked only by the presence of the main component, as a person. Ключевые слова: информационная система, надёжность, человеческий фактор. Keywords: information system, reliability, human factor.
Можно утверждать, что в тех системах, где присутствует человек, возникают ошибки. Они возникают независимо от уровня подготовки, квалификации или опыта. Примерно 20-30 % отказов в данных системах прямо или косвенно связаны с ошибками человека; 1015 % всех отказов непосредственно связаны с ними.
Как следствие, анализ надежности реальных систем должен обязательно включать и человеческий фактор. Надежность работы человека можно определить, как вероятность успешного выполнения им поставленной задачи на определенном этапе функционирования ИС в течение заданного интервала времени при определенных требованиях к продолжительности выполнения работы.
На развитие рискового события оказывает процесс субъективного восприятия обслуживающего персо-
нала ИС. Субъективное восприятие - довольно интересный и сложный вопрос. Мотивы любого поступка определяются индивидуальными особенностями человека. Как пример, эксперимент, поставленный сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского института системных исследований, был направлен на выявление особенностей субъективного представления людей о степени рискового события, связанного с различными видами деятельности. Он предполагал ранжирование испытуемыми тринадцати видов риска. Первое место по степени риска для общества в обобщенной ранжировке заняли стихийные бедствия, второе - АЭС, а последнее - поездки на железнодорожном транспорте и активный отдых. Полученная ранжировка неадекватна реальному положению вещей. Несомненно, что ущерб от стихийных бедствий велик и еже-
