ШШНВФТЕГАЗСТРОЙ

УТВЕРЖДЕНО

Начальник Государственнойинспекции по качеству строительства

£to.    -    Б.С.Ланге

”dfⁿ Х у/ 1986 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по нормированию точности технического диагностирования объектов трубопроводного строительства

?ачальник Московской центральной) инспекции по качеству строительства МиннеФтетт&зстроя

10. А. Пименов 1986 г.

II. М, Белкин **<//? ¹¹    1986    г.

Москва 1986

6.

1.9. Количественные критерии точности диагностирования устанавливаются в соответствии с характером поставленных задач.

2. ХАРАКТЕРИСШКА ОБЪЕКТОВ ДШБООТРОВАНИЯ

2.1.    Основными ОД в трубопроводном строительстве являются: трубопроводные конструкции, их участки и конструктивные

элементы;

технологические процессы сооружения линейной части магистральных трубопроводов и их составляющие;

строительная техника для производства работ; контрольно-измерительная техника и оборудование.

2.2.    Основной прием диагностирования трубопроводных конструкций заключается в проверке их исправности и поиске дефектов в конструктивных элементах.

Диагностика качества ОД предусматривает разработку методов решения следующих задач:

определение основных элементов диагностируемой системы: формируемый объект - условия строительства - качество объекта, -и установление связи между ними;

выделение возможных состояний конструкции по реализуемый критериям качества;

изучение условий обеспечения нормативного уровня качества строительства ОД;

анализ технических возможностей производственного контроля параметров и признаков, характеризующих состояние ОД;

сбор и обработка статистических данных, позволяющих устанавливать распределения вероятностей возможных состояний ОД, а также закономерностей возникновения брака.

IB.

4. ПОКАЗАТЕЛИ ИНФОРМАТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО

дагностировАНия трубопроводоого строительства

4.1. Количественной характеристикой неопределенности информации как некоторой совокупности значений случайных величин, получаемой в процессе определения технического состояния ОД, может служить энтропия, представляющая собой меру недостающей информации об истинных значениях его параметров. Под количеством информации понимается некоторая функция числа и вероятностей возможных оценок истинного значения контролируемого параметра до и после получения информации.

Количество информации У , получаемой в процессе ТД, зависит от выбора доверительного интервала £& для оценки состояния ОД и определяется выражением

где fp и    - соответственно апостериорная и априорная

вероятности того, что интервал £и> включит истинаве значение контролируемого параметра

Количество полученной при ТД информации определяется выбором доверительного интервала. При этом наиболее объективным критерием информативности статистических оценок, получаемых в процессе производственного контроля, является отношение количества полученной информации J к энтропии Н, т.е.

г/ ;    «>

19.

Чем ближе этот критерий к единице, тем более предпочтителен выбор соответствующей оценки (т.е. ближе ее значение истинному значению и? ₀ контролируемого параметра и) .

Условие оптимальности значений показателей, отвечающих максимуму их информативности, может быть записано в виде энтропийного критерия:

Opt У —* ток (j (У,#)

В таблице 2 приведен перечень основных показателей информативности технического диагностирования, используемых при решении его конкретных задач.

10. Р/ Pi = P ( x / “v ) X П. 4» = 2" < 4 ; ^ ) X 18. PL, размер дефекта lii влияющий фактор X pl, - p (iu Д4 ) X 13. ^ ^ = 2 (B< , ) ориентация дефекта X >, влияющий фактор X 14. Pj Pj = р ( (Х,,Х~ , ■ ; %к ) ! Us ) X ГГч xO. c- с * = г' ( .*) дислокация дефекта w6 _ причина 16. ?s pf = Р ( ^ ) X 17,. ^ % = ^ ( '.S'* , Of ) X 18. теснота аашшосьяск дефект (Xi - причина X «А = К Й ■ У IS. F* вероятность соотнесения множества причин установ- X

ленному ззиду технического состояния    р р“ = р I Ц, “ f f.h Й 'J

23.

/ 1.......... л ..............г ■' 1 .....г К.......7.............!т ‘ ^-, \ _ 1 < \ 3 \ * { & 20. Рш 2’ера опасности дефекта. х Вероятность отказа (J , обусловленного дефектом dL -PMJo/i), i* fa} 21. Пн1 Ц',т] Показатели гыявляемости Соличестю дефектов данного х х х гада, не обнаруженных при контроле ОД. 22. Л • у-й количество ложных дефектов х х х данного вида по результатам контроля ОД. 23. ,1н Суммарное количество необна- х х рушенных дефектов 24. Л, Суммарное количество ложных х х дефектов nA=tn„- Г‘ Метрологические характеристики срежш диагностирования (СЮ 25. У од Погрешность СД х х х 26. Ч Чувствительность х х

7.

2.2.1.    Диагностирование качества строительных конструкций (рисЛ) предусматривает определение технического состояния:

конструктивных элементов; участков трубопровода;

линейной части магистрального трубопровода в целом.^х

Диагноз исследуемого объекта осуществляется посредством единичных показателей (оценка состояния конструктивных элементов) или интегральных признаков состояния (например, при испытаниях трубопровода признак состояния - отклонение давления в трубопроводе от первоначально установленного уровня - является интегральной характеристикой его прочности и герметичности).

2.2.2.    Объектами технологического (рис.2) диагностирования могут быть технологические операции ;

технологические процессы по видам работ; технологические процессы строительства трубопровода

в целом.

По результатам диагностирования осуществляется: оценка устойчивости (стабильности) технологического процесса;

оценка его точности;

определение соответствия точности характеристик оборудования нормам точности, установленным в нормативно-технической документации ;

выявление факторов, приводящих к нарушению точности технологического процесса;

установление значимости влияния различных причин на точность технологического процесса;

х). Состав линейной части магистрального трубопровода по СНиП 2.05.06-85

25

5. ЛКГГШЙ ШВШЮМИК ТОЧНОСТИ ТЕЯШШГШГО

дгдаюотирошшг

5.1. критерии точности ТД должны удовлетворять следующим

общим требованьям:

достаточная чувствительность по отношению к показателям то-ноети, отвечающим данному критерию;

необходимая конструктивность, позволяющая наиболее просто определять численное значение критерия ;

достаточная универсальность с точки зрения возможности сравнения эффективности диагностирования конструктивного элемента или технологической операции.

Формализуя требования к критерию точности, его можно представать В випе Луичтуипнялтя ;

- вегстор, характеризующий точностные

показатели диагностирования;

wjl у) - вектор, характеризующий показатели ТД, определяющие его эффективность.

5.2. Процесс диагностирования, имекщии в своей основе определеннее научно-методические принципы, организационную структуру и техническую базу, должен отвечать необходимым Ш1фюрттивнш и экономическим требованиям. Исходя из этих требований определяются критерии нормирования точности .диагностирования объектов трубопроводного с’фоительства (рис. 3), т.е. в общем случае:

К_т[ск.;*1;п_р],ф(%э;    ₍4)

В табл.З представлены критерии нормирования точности диагнос-

тироьашш для решения его кошфетных з:дддч

Рис. /    Структур на9 схена диагностирования xavecrSa

о5>е*moo трубопроёод кого строительства

Рис. Z Структурная схема технологического диагностирования mpySonpoSodнаго строительства.

ю.

обоснование границ регулирования параметров технологического процесса.

Интегральная оценка состояния технологического процесса осуществляется посредством оценок состояний его элементов с учетом их взаимосвязи и проводится по параметрам, оказывающим решающее влияние на функциональные показатели конструкции в целом и определяющим нормальный ход технологического процесса.

2.3. Выбор ОД производится на основе инженерно-технических и экономических критериев:

параметры потока отказов по рассматриваемым объектам; необходимый уровень надежности ОД - определяет максимально возможные ошибки контроля I и 2 рода;

характер причинно-следственной связи между конструктивны® и технологическими дефектами ;

данные ретроспективного анализа динамики накопления неисправностей (предельных состояний) - определяют наиболее опасные участки;

исходные технические характеристики участка (отношение максимального рабочего давления Р к наименьшему пределу текучести 6"_Т материала труб и отношения внешнего диаметра труб ^ к номинальной толщине стенок) ;

эксплуатационные характеристики участка - степень агрессивности перекачиваемого продукта (наличие Hgtf и т.п.), коррозионная активность грунтов и другие возможные нагрузки и воздействия;

плотность населения - определяет степень опасности для населения в случае утечки или аварии на рассматриваемом участке ;

величина ущерба (экономического и экологического) в случае аварии и стоимость ликвидации последствий ;

II.

готовность объекта к обследованию - наличие контрольноизмерительной техники и технологии;

сбалансированное финансирование - распределение средств по объектам контроля.

2.4. Значимость вышеуказанных критериев выбора оценивается индивидуально для конкретных ОД.

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОД

3.1.    Выбор совокупности определяемых характеристик состояния производится в соответствии с критериями:

полноты (достаточности) информации У_к для решения конкретной диагностической задачи;

точности и достоверности оценки технического состояния ОД по известным значениям контролируемых характеристик (единичная и комплексная Eg оценки технического состояния).

Основные требования к определяющей совокупности распознающих характеристик диагностируемого объекта:

полнота описания всех классов технического состояния; техническая возможность измерения и контроля; минимальный состав - совокупность характеристик не должна быть избыточной, т.е. включать функционально зависимые параметры, оценку которых можно производить по другим параметрам; исключаются также статистически зависимые характеристики, для чего необходим анализ корреляционных связей меяду ними.

3.2.    Объективная количественная оценка ОД реализуется посредством установления определенного набора параметров и признаков состояния ОД.

3.2.1. Параметр - это непосредственная характеристика конкретного свойства ОД или его составной части. Выбор контроля-

руемых параметров определяется , с одной стороны, возможностями контрольно-измерительной техники, с другой - экономичностью системы контроля, предполагающей ограничение количества контролируемых параметров, и производится с учетом:

чувствительности параметров jS_n‘_L к состояниям элементов систем;

степени влияния параметра на эксплуатационные показатели ОД или его элементов.

3.2.2. Признак состояния - это косвенная характеристика конкретного свойства ОД, связанная с одним или несколькими его параметрами детерминированной или стохастической зависимостью. Косвенные характеристики являются первичными элементами-признаками, содержащими количественную меру измеряемой физической величины и, в конечном счете, - контролируемого параметра, т.е.:

Выбор информативных признаков осуществляется с учетом: степени разделимости при распрознавании отдельных дефектов и соотношения по видам технического состояния;

их чувствительности к изменению значений контролируемых параметров конструктивных элементов трубопровода или технологических операций и процессов строительства.

3.3. Номенклатура параметров и признаков состояния для конкретного ОД принимается в соответствии с характером поставленной задачи, а также видом и особенностями ОД.

Процедура выбора совокупности контролируемых параметров и признаков состояния предусматривает:

I). определение множества    прямых    показателей,    характеризующих состояние    где

13.

j/- мощность множества ;

3). выбор подмножества £_п оцениваемых прямых показателей ; подмножества £_п формируется с учетом технических возможностей и экономической целесообразности. При этом

4 = №»к}, *' к-'»/ ^т ^

3) . определение совокупности В не подлежащих оценке параметров    _

в < -S„

4) . выбор множества    признаков    состояния    ОД

Мощность множества £>_к (число п) выбирается так, чтобы полностью компенсировать подмножество В не подлежащих оценке параметров.

В таблице I приведен перечень параметров и признаков, контролируемых в процессе определения технического состояния ОД в трубопроводном строительстве.

3.4. Поскольку существует причинно-следственная связь между параметрами технологического процесса и качеством конструкции, параметры технологического процесса могут являться диагностическими признаками при определении технического состояния строительной конструкции.

В свою очередь фактические значения параметров конструктивного элемента, определяемые в процессе операционного контроля, являются диагностическими признаками состояния технологического процесса (операции). В этом случае контролируемыми параметрами являются те, которые определяют качественное изменение объекта, осуществленное при данном процессе.