ГОСТ Р 53006-2008

Группа Т59

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

     

ОЦЕНКА РЕСУРСА ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ ЭКСПРЕСС-МЕТОДОВ

     
Общие требования

     
Estimation of potential dangerous objects lifetime on the basis of express methods

ОКС 77.040.10

Дата введения 2009-09-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Энергодиагностика" (ООО "Энергодиагностика")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 132 "Техническая диагностика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 ноября 2008 г. N 309-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

В настоящее время класс объектов, для которых задачи оценки остаточного ресурса относятся к основным, существенно расширился. В таких отраслях, как атомная энергетика, транспорт (в особенности авиационный), проблема определения индивидуального остаточного ресурса агрегатов, отдельных ответственных узлов или конструкционных элементов приобретает особое значение, поскольку их преждевременный выход из строя может привести к недопустимым экологическим последствиям и огромным материальным потерям. Снятие с эксплуатации объектов, формально выработавших свой назначенный ресурс, но не исчерпавших свою фактическую долговечность, приводит к неоправданным дополнительным затратам.

Объективная оценка работоспособности и безопасности эксплуатирующегося ответственного технического объекта в значительном числе практически важных случаев невозможна без использования неразрушающих методов контроля состояния, в котором находится его материал.

Настоящий стандарт распространяется на объекты и конструкции различного назначения, выработавшие установленный проектом ресурс, а также на объекты после аварий и восстановительного ремонта.

Настоящий стандарт дополняет положения, изложенные в документах ГОСТ Р 52330, [1], [2], и устанавливает требования к содержанию разрабатываемых стандартов или методик по оценке технического состояния и определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов в процессе их эксплуатации с использованием современных неразрушающих экспресс-методов технической диагностики.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на объекты (трубопроводы, сосуды и конструкции различного назначения и их элементы, в том числе сварные соединения любого конструктивного исполнения), выработавшие установленный проектом (изготовителем) ресурс, требующие оценки ресурсных характеристик до истечения назначенного срока службы, а также на объекты после аварий и восстановительных ремонтов.

Настоящий стандарт устанавливает основные требования к содержанию стандартов или методик, регламентирующих процедуры оценки остаточного ресурса потенциально опасных технических объектов с использованием неразрушающих экспресс-методов технической диагностики.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52330-2005 Контроль неразрушающий. Контроль напряженно-деформированного состояния объектов промышленности и транспорта. Общие требования

ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 27.004-85 Надежность в технике. Системы технологические. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 27.002, ГОСТ 27.004, ГОСТ 52330, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 экспресс-методы: Пассивные физические методы неразрушающего контроля, использующие в качестве информативных параметров физические поля, характеризующие собственную (внутреннюю) энергию металла объекта контроля (акустическую эмиссию, метод магнитной памяти металла, тепловой контроль и др.).

Примечание - Указанные методы НК осуществляют контроль без какой-либо подготовки поверхности, без ввода в ОК искусственных физических полей и поэтому скорость выполнения контроля при их использовании значительно выше по сравнению с активными методами НК.

3.1.2 экспертное обследование: Проведение экспертизы промышленной безопасности, результатом которой является заключение.

3.1.3 оперативная диагностика: Анализ функциональных (рабочих) параметров данного ОК (температуры и давления рабочей среды, температуры металла и т.д.) и сравнение их с расчетными параметрами.

3.1.4 предельное состояние металла: Состояние металла, определяемое исходным значением средней плотности внутренней энергии и не зависящее от размеров изделия и условий его нагружения.

Примечание - Предельное состояние металла характеризуется образованием микротрещины на уровне структурного элемента и соответствует условному пределу прочности.

3.1.5 предельное состояние изделия (узла): Состояние изделия (узла), определяемое соотношением размеров локальной области, в которой металл достиг предельного состояния и размеров всего изделия.

3.1.6 техническая диагностика: Область знаний, включающая в себя теорию, методы и средства определения технического состояния объектов.

3.1.7 зона концентрации напряжений: Локальная зона изделия, в которой возникла большая деформация по сравнению со средней деформацией по всему объему изделия, обусловленная неудачным сочетанием особенностей конструкции, неоднородности структуры материала и рабочих нагрузок.

3.1.8 критерий безопасной эксплуатации: Отсутствие на объекте контроля локальных зон концентрации напряжений, в которых состояние металла достигло предельного.

3.1.9 расчетно-экспертная оценка остаточного ресурса: Принятие решения о сроке безопасной эксплуатации ОК на основе комплексного анализа результатов экспертного обследования и выполненных поверочных расчетов на прочность.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ОК - объект контроля;

НК - неразрушающий контроль;

КН - концентрация напряжений;

ЗКН - зона концентрации напряжений;

НДС - напряженно-деформированное состояние.

     4 Требования к содержанию стандартов или методик

4.1 Стандарты или методики должны содержать следующие обязательные разделы:

- вводную часть (введение);

- основные положения;

- требования к подготовке ОК к проведению обследования;

- требования к персоналу, проводящему обследование;

- требования к методам и средствам контроля;

- оперативную (функциональную) диагностику;

- анализ технической документации;

- экспертное обследование;

- оценку НДС неразрушающими методами контроля и определение ЗКН;

- определение фактических структурно-механических характеристик металла в ЗКН;

- анализ результатов экспертного обследования;

- расчет остаточного ресурса;

- решение о возможности дальнейшей эксплуатации объекта;

- экспертное заключение.

4.2 Стандарты или методики, в случае необходимости, могут содержать разделы, учитывающие специфические условия эксплуатации и диагностирования объекта (например, оценку физико-механических свойств металла на основе специальных испытаний образцов и т.д.).

4.3 Основные термины и определения, применяемые в стандартах или методиках, должны соответствовать ГОСТ 27.002 и ГОСТ 27.004. Новые термины, обозначения и определения должны быть включены в соответствующий раздел.

     5 Требования к содержанию разделов стандартов или методик

5.1 Вводная часть

В вводной части указывают назначение стандарта или методики, наименование конкретного объекта или группы объектов, на которые распространяется стандарт или методика.

5.2 Основные положения

5.2.1 В основных положениях раскрывают концепцию определения остаточного ресурса, в качестве которого в соответствии с ГОСТ 27.002 принимают наработку объекта от момента контроля его технического состояния до перехода в неработоспособное или предельное состояние.

В общем случае в качестве базовой концепции используют принцип "безопасной эксплуатации по техническому состоянию", согласно которому оценку технического состояния объекта осуществляют по параметрам технического состояния, обеспечивающим его надежную и безопасную эксплуатацию согласно нормативной и (или) конструкторской (проектной) документации, а остаточный ресурс - по определяющим параметрам технического состояния. В качестве параметров технического состояния принимают параметры, изменение которых (в отдельности или в совокупности) приводит объект в неработоспособное или предельное состояние.

5.2.2 Оценку остаточного ресурса или установление назначенного ресурса основывают на закономерностях изменения определяющих параметров технического состояния, устанавливаемых при анализе выявленных механизмов развития повреждений и (или) по результатам измерения функциональных показателей.

5.2.3 Оценку параметров технического состояния и выбор определяющих параметров осуществляют по результатам анализа технической документации, данных оперативной (функциональной) диагностики и экспертного обследования.

5.2.4 Кроме предусмотренной в нормативной и (или) конструкторской (проектной) документации, может вводиться дополнительная система критериев предельного состояния, переход в которое определяет остаточный ресурс обследуемого объекта.

5.2.5 Основные этапы процесса определения остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных органам Ростехнадзора, показаны на структурной схеме в приложении А. Структурная схема предусматривает полное обследование ОК с использованием экспресс-методов технической диагностики.

5.2.6 Критерии предельного состояния определяют согласно руководящим документам (РД), действующим в данной отрасли промышленности.

5.2.7 В зависимости от критериев предельного состояния и условий эксплуатации объекта в качестве параметров его технического состояния используют:

- градиент внутренних напряжений, характеризующий изменение плотности внутренней энергии материала в ЗКН (интегральный параметр НДС);

- базовые характеристики материалов (механические характеристики - предел текучести, предел прочности, твердость, трещиностойкость, пределы выносливости, длительной прочности, ползучести и т.д., химический состав, характеристики микроструктуры и т.д.);

- коэффициенты запасов прочности (по пределам текучести, прочности, длительной прочности, ползучести, трещиностойкости, устойчивости, по числу циклов или напряжениям при расчетах на циклическую прочность);

- технологические показатели (температура, давление, выход продукта, параметры вибрации, режимы работы и т.д.);

- характеристики дефектности металла (минимальная толщина стенки, наличие трещин, пор, непроваров и т.д.).

5.3 Оперативная (функциональная) диагностика

5.3.1 Цель оперативной диагностики - получение данных о техническом состоянии обследуемого объекта, его технологических параметрах, об условиях взаимодействия с окружающей средой.