Способ и устройство определения остаточного ресурса тонкостенных оболочек из резервуарных и трубных сталей

 

Группа изобретений относится к области прогнозирования остаточного ресурса изделий из тонкостенных оболочек с применением способов и средств неразрушающего контроля и диагностирования. Способ определения остаточного ресурса тонкостенных оболочек оборудования из резервуарных и трубных сталей на потенциально опасных объектах заключается в том, что осуществляют выборочный контроль исследуемых тонкостенных оболочек, получают массив информации о степени отклонения исследуемой тонкостенной оболочки от соответствующего ранее не нагружавшегося ее образца - представителя, после чего получают в тех же точках при тех же положениях датчика массив выборки информации о степени отклонения показателей электромагнитного поля (э/м) исследуемой тонкостенной оболочки от соответствующего ранее не нагружавшегося ее образца - представителя, затем последовательно вычисляют на основе полученных данных массивы текущих значений коэффициента запаса ударной вязкости и коэффициента запаса толщины исследуемой тонкостенной оболочки для всего объема выборки, массив остаточных средних сроков службы участков объекта исследования, математическое ожидание среднего остаточного ресурса объекта исследования и его среднее квадратическое отклонение и определяют 95% остаточный ресурс исследуемой тонкостенной оболочки. Соответствующее устройство содержит трансформаторный датчик магнитного сопротивления ферромагнитной оболочки, генератор переменного тока и измерительный прибор, при этом трансформаторный датчик установлен с возможностью вращения вокруг своей оси при фиксированном месте измерения и содержит две аксиально расположенные друг относительно друга катушки индуктивности, имеющие раздельные сердечники и разделенные магнитомягкой тонкостенной перегородкой, касающейся вместе с сердечниками покрытия поверхности исследуемой тонкостенной оболочки, а одна из катушек индуктивности подключена через коммутирующее устройство либо к автоматическому равновесному мосту переменного тока для измерения показателей э/м поля, характеризующих остаточную толщину объекта исследования, либо к миллиамперметру для измерения показателей э/м поля, характеризующих ударную вязкость объекта исследования, а вторая - соответственно либо отключена, либо подключена к генератору переменного тока. Данная группа изобретений обеспечивает повышение долгосрочности, точности и достоверности прогноза остаточного ресурса изделий из резервуарных и трубных сталей. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области прогнозирования остаточного ресурса изделий из тонкостенных оболочек с применением способов и средств неразрушающего контроля (НК) и диагностирования. В частности, оно предназначено для определения остаточного ресурса тонкостенного специального оборудования (СО) топливно-энергетического комплекса (резервуаров, трубопроводов), химических, нефтехимических (сосудов, теплообменников, скрубберов, реакторов) и других потенциально опасных объектов по комплексному показателю систематических отказов вследствие коррозии, усталости и старения резервуарных и трубных сталей (РТС). Оно может быть использовано для определения остаточного ресурса по усталости и старению других изделий из ферромагнитных материалов.

Имеется ряд аналогов способов и средств определения дефектов в металле, снижающих остаточный ресурс изделия: по состоянию и скорости изменения оптических, радиационных, магнитных, капиллярных, вихретоковых, акустических и других показателей [1-3]. Однако на доминирующие предвестники исчерпания ресурса изделия и вызывающие систематические отказы СО (внутренняя поверхностная и межкристаллитная коррозия, нарушение структуры при усталости и старении металла) реагируют не все виды НК.

По данным [1] на коррозионное под напряжением и водородное растрескивание, а также на усталостные тещины хорошо реагируют магнитный, вихревой и акустический способы НК, а оптический и радиационный способы НК вообще не реагируют. На волосовины и изменение структуры материала реагируют только магнитный и вихретоковый способы НК. При этом магнитный НК превосходит вихретоковый НК в оценке по качеству в соотношении "отлично - удовлетворительно", а в выявлении дефектов сварного шва в соотношении "удовлетворительно - не рекомендуется". При выявлении непровара вихретоковый НК вообще не дает результат. К разнотолщинности листов, которая может увеличиваться в процессе эксплуатации вследствие внутренней и наружной (подпленочной) коррозии, чувствительны все способы НК, за исключением оптического и капиллярного.

Среди акустических методов НК особое место занимает акустико-эмиссионный метод (АЭМ), широко применяемый для прогнозирования разрушающей нагрузки при воздействии более низкой испытательной нагрузки сосудов, работающих под давлением (резервуаров, трубопроводов), и других изделий.

Однако АЭМ уступает другим методам прогноза ресурса по следующим факторам: 1) не дает прогноз задолго до разрушения; 2) не позволяет определять ресурс новых изделий без явных дефектов; 3) не дает результатов при проявлении эффекта Кайзера (резкого уменьшения АЭ при повторном нагружении до достижения максимальной нагрузки предшествующих циклов); 4) дает промахи в определении трещин из-за более высокого уровня помех при переходах РТС под нагрузкой от упругой деформации к текучести и от текучести к наклепу; 5) снижает достоверность данных при наличии фона сигналов на всем диапазоне текучести, которая допускается в процессе эксплуатации изделий, рассчитанных по третьей теории прочности; 6) не позволяет определять ресурс разгруженных изделий без внешних воздействий, например днищ вертикальных цилиндрических резервуаров; 7) снижает остаточный ресурс СО в процессе испытания за счет развития трещин при необходимом превышении нагрузки предшествующих циклов с целью исключения влияния эффекта Кайзера; 8) по сравнению с магнитными, вихретоковыми и другими средствами НК менее оперативен и более дорог при реализации особенно в многоканальном исполнении [1].

Таким образом, с учетом всех рассмотренных возможностей различных типов НК наиболее эффективными по долгосрочности прогноза остаточного ресурса по времени начала систематических отказов СО вследствие внутренней и межкристаллитной коррозии, малоцикловой усталости и старения ферромагнитных сталей являются магнитные способы НК.

Как показал предварительный эксперимент, магнитный способ НК является, кроме того, более чувствительным к проявлению анизотропности структуры ферромагнитного металла вследствие неодинаковых по направлениям длительных напряжений в пределах текучести. Магнитный способ НК лучше других способов НК реагирует на деструкцию металла как при локальном выделении примесей в твердом растворе особенно при местном науглероживании, так и на проявление наклепа, интрузии, экструзии и развитие трещин при малоцикловой усталости и старении РТС. Вообще не реагируют на признаки старения металла по локальному науглероживанию стали оптический, радиационный, акустический (включая АЭМ), капиллярный и тепловой способы и средства НК [1-3].

Кроме того, все известные способы и средства НК (в том числе выпускаемые промышленностью толщиномеры УТ-93П, УТ-65М, “Кварц”, дефектоскопы УД-2-12, МИРА-2Д, УКТ-1, измерители концентраций механических напряжений ИКН-1М, ИКН-1М-4 и напряженно-деформированного состояния КРМ-ЦК-2, ПИОН-01, “Уралец”, “Stressan-50”) не позволяют давать прогноз остаточного ресурса ТРС с учетом совместного влияния основных взаимозависимых факторов коррозии и старения, которые усиливают влияние друг друга на остаточный ресурс СО, например, при межкристаллитной коррозии (стес-скоррозии). При этом прогноз остаточного ресурса известными способами и средствами не предусматривает прогнозирование закономерности изменения доминирующих показателей, ограничивающих срок службы СО из РТС. Поэтому эти способы не могут давать долгосрочный прогноз (более 5 лет) и дальнесрочный прогноз (свыше 15 лет). Они ограничиваются как правило краткосрочным (до года) или среднесрочным (до 5 лет) прогнозами [1-4]. При этом они не предусматривают оценку точности и достоверности результатов прогноза с учетом качества инструментальных средств. В связи с этим становится невозможной оценка гамма-процентного показателя остаточного ресурса. Все это снижает эффективность прогноза остаточного ресурса и является существенным недостатком существующих способов и средств определения остаточного ресурса СО из РТС.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является трансформаторный способ и устройство магнитного НК, в основе которого используется принцип и устройство измерения взаимоиндуктивности двух систем обмоток с общим магнитопроводом, включающим диагностируемый участок стенки (оболочки) СО и позволяющим оценивать изменение ударной вязкости оболочки по изменению в ней потерь магнитной ЭДС вследствие изменения свойств металла при усталости и старении [3, т.1, c.289; 5]. Серийно выпускаемые для магнитных средств НК устройства феррозондирования типа ФП, ФГ, и ФГК конструктивно реализуют в виде двух сердечников с первичными обмотками возбуждения и вторичными измерительными обмотками на каждом [1, с.239]. Ток возбуждения в первичных обмотках выбирают таким образом, чтобы феррозонд работал на линейной части своей характеристики.

Недостатком такого способа и устройства является невозможность совместной оценки магнитных аналогов остаточной толщины стенки (оболочки) СО вследствие коррозии и остаточного коэффициента ударной вязкости вследствие усталости и старении при одной позиции установки на объекте измерения измерительного устройства, что снижает оперативность, точность и достоверность прогноза остаточного ресурса СО из РТС. Кроме того, прототип не учитывает закономерности наступления предельных состояний РТС вследствие совместного снижения толщины стенки и ударной вязкости во времени и, как следствие, не обеспечивает достоверную оценку долгосрочного и дальнесрочного прогноза остаточного ресурса и его гамма-процентного показателя, обеспечивая только поиск дефекта в стенке из феррометалла по градиенту магнитной индукции.

Целью изобретения является разработка способа и устройства его реализации, при которых магнитные аналоги физических показателей коррозии и старения РТС отслеживают закономерность их совместного влияния на остаточный ресурс тонкостенного СО во времени, измеряются совместно в каждой точке поверхности стенки СО одним датчиком в одной позиции, что обеспечивает повышение долгосрочности, точности и достоверности прогноза гамма-процентного остаточного ресурса СО из РТС.

Поставленная цель достигается за счет решения следующих технических задач.

1. Учетом закономерностей совместного влияния коррозии и ударной вязкости РТС на остаточную толщину стенка и остаточный показатель ударной вязкости РТС.

2. Применением в качестве магнитного аналога относительного изменения ударной вязкости относительное изменение показателя магнитной анизотропности РТС. Анизотропность может проявляться как остаточная после деформации РТС при обработке вследствие малоцикловой усталости от нагрузки и при старении РТС, когда выпадают со временем из твердого перенасыщенного раствора примеси легирующих и загрязняющих элементов, а также при деструкции при наклепе, интрузии, экструзии и неоднородном развитии трещин в РТС вследствие внешних случайных воздействий на СО. При этом изменение анизотропности оценивают в сравнении с образцом-представителем той же РТС по коэффициенту магнитной проводимости поверхности стенки изделия между торцами сердечников двух катушек индуктивности, изолированными друг от друга магнитонепроницаемой перегородкой и имеющими трансформаторную связь через контролируемую стенку СО в области линейной части характеристики.

3. Применением в качестве электромагнитного аналога относительного изменения толщины стенки вследствие коррозии присоединенной относительной индуктивности от тонкой стенки СО из РТС к одной из катушек индуктивности, используемых для измерения магнитной анизотропности стенки и работающих в области характеристики, допускающей линейную аппроксимацию закономерности.

4. Комплексной оценкой закономерности влияния этих показателей и их дисперсии на гамма-процентный остаточный ресурс СО из РТС.

5. Технической реализацией совмещения переключаемых на различный род работы первичных преобразователей разных физических величин в одном датчике с разделительной магнитной перегородкой. Это обеспечивает регистрацию магнитных аналогов остаточной эквивалентной толщины изделия СО и остаточного коэффициента ударной вязкости при одной позиции датчика на объекте измерения.

6. Исключением влияния промахов и второстепенных факторов на статистически устойчивые прогнозные закономерности путем выравнивания массива данных инструментальных измерений.

7. Выявлением ослабленных коррозией, усталостью и старением элементов тонкостенного СО путем выделения аномальных группировок на фоне нормализованного массива данных.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемые способ и устройство отличается тем, что в основу способа положены новые ранее не используемые при оценках остаточного ресурса стальных изделий физические статистически устойчивые закономерности и техническое устройство реализации способа:

1) закономерность изменения показателя магнитной анизотропности на поверхности стенки изделия от изменения во времени коэффициента ударной вязкости РТС, характеризующей степень неравномерности ее нагружения по направлениям в процессе изготовления, усталости и старения за прошедший жизненный цикл, что обеспечивает увеличение долгосрочности прогноза;

2) закономерность комплексного влияния электромагнитных аналогов изменения толщины стенки и ударной вязкости РТС во времени для повышения долгосрочности и достоверности прогноза;

3) закономерность распределения выравненного массива данных инструментальных измерений с целью выделения аномальных группировок как диагностического признака ослабления стенки СО, что обеспечивает контроль текущего состояния СО;

4) техническое решение совмещения функций одного первичного преобразователя датчика для измерения ударной вязкости по показателю анизотропности магнитной проводимости поверхности РТС и измерения толщины стенки по присоединенной относительной индуктивности от стенки СО из РТС к одной из катушек индуктивности датчика, что обеспечивает измерения при одной позиции датчика на объекте при каждом цикле измерения для повышения точности и оперативности регистрации данных.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявляемого технического решения, отсутствуют. Ни один из самых близких аналогов не обеспечивает оценку совместного влияния динамики коррозии и старения РТС и поэтому не может дать достоверный долгосрочный прогноз гамма-процентного остаточного ресурса тонкостенного СО. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям “новизны и полезности”.

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленных способа и устройства его реализации, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Их новизна базируется на научно-обоснованных и статистически подтвержденных устойчивых закономерностях изменения магнитных аналогов коррозии и старения РТС во времени. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности “изобретательский уровень”.

Заявленный способ поясняется следующим алгоритмом (обоснование используемых формализованных закономерностей представлено в приложении).

1. Получают путем выборочного контроля листов или участков СО, находящегося в эксплуатации, массив информации о степени отклонения от исходного образца-представителя РТС относительной магнитной анизотропности путем регистрации наибольшего и наименьшего значений показателя (например, коэффициента трансформации) трансформаторного первичного преобразователя датчика устройства в процессе выбора его положения для достижения указанных значений в каждой точке СО при вращении вокруг нормали к оболочке СО.

2. Получают в тех же точках при тех же положениях датчика устройства такой же массив выборки информации о степени отклонения от образца-представителя РТС относительной присоединенной индуктивности от стенки к одной катушке индуктивности, являющейся другим первичным преобразователем датчика устройства.

3. Вычисляют массив текущих значений коэффициента запаса ударной вязкости РТС для всего объема выборки по п.1 на основе формулы

где - текущее значение коэффициента ударной вязкости РТС;

а_н,доп. - начальная и допускаемая ударная вязкость соответственно, Дж/см²;

ΔI, ΔI₀, ΔI_max - текущий, начальный и максимальный размах тока во вторичной замкнутой обмотке трансформаторного первичного преобразователя при измерении анизотропности магнитных свойств поверхности стенки СО из РТС в заданной точке, мА.

4. Вычисляют массив текущих значений коэффициента запаса толщины стенки СО из РТС по п.2 на основе формулы

где К_з.δ - текущее значение коэффициента запаса толщины стенки СО из РТС;

δ₀, δ_доп. - начальная и допускаемая толщина стенки СО или образца-представителя из РТС соответственно, мм; L, L₀, L_xx - текущее, начальное и холостого хода (без присоединенной индуктивности от стенки СО) значения индуктивности индукционного первичного преобразователя датчика устройства при измерении в заданной точке стенки СО, мГн.

5. Вычисляют массив остаточных средних сроков службы участков стенок СО из РТС по всему объему выборки аргументов по формуле

где Т_ср.сл. - остаточные средние сроки службы участков стенок СО, рассчитанные при выборочном контроле показателей прочности РТС, лет; m=0,85, n=0,15 - средние статистические степени влияния коррозии и старения РТС на систематические отказы СО соответственно; a, b - коэффициенты самовыравнивания коррозии и старения стенок СО, определяемые по уравнениям регрессии:

а=0,032(1-0,9К_ЭХЗ)V_к, V_к<0,4 мм/год,

где v_к - средняя скорость двухсторонней коррозии РТС без электрохимической защиты (ЭХЗ), мм/год; К_ЭХЗ - коэффициент ЭХЗ;

где Σ_iC_i - суммарная доля легирующих присадок и примесей в РТС, %.

6. Вычисляют по полученному массиву средних сроков службы СО из РТС математическое ожидание (МОЖ) среднего остаточного ресурса стенок СО из РТС и его среднее квадратическое отклонение (СКО).

7. Выравнивают массив выборочных данных остаточных средних сроков службы участков стенок СО под нормальный закон распределения путем построения гистограммы и выделения аномальных группировок данных как диагностического признака: а) если выборочное среднее значение группировки меньше 3 СКО от МОЖ остаточного среднего срока службы стенки СО, то участок (лист) стенки СО ослаблен вследствие случайных причин и требует ремонта; б) если указанное значение группировки превышает МОЖ среднего срока службы на 3 и более СКО, то произошло “перестарение” РТС с восстановлением ударно-вязкостных свойств в условиях малых нагрузок и дисперсионно-диффузионного твердения.

8. Определяют 95%-ный остаточный ресурс стенки СО из РТС по данным массива после его выравнивания под нормальный закон распределения

Т_сл.95%=М{Т_ср.сл.}-1,6 σ_t,

где Т_сл.95% - 95%-ный остаточный ресурс стенки СО из РТС, лет; М{Т_ср.сл.} -МОЖ остаточного среднего срока службы участков стенок СО, рассчитанного при выборочном контроле показателей прочности РТС, лет; σ_t - СКО остаточных средних сроков службы участков стенок СО, лет.

Заявленное устройство поясняется структурно-логической схемой, представленной на чертеже.

Устройство состоит из датчика 1, коммутатора 2, измерителя индуктивности 3, миллиамперметра 4, генератора переменного тока 5 и соединительных кабелей с герметичными штепсельными разъемами.

Датчик 1 имеет аксиально расположенные катушки индуктивности с сердечниками и магнитоэкранирующей перегородкой между ними. При измерениях сердечники и перегородка касаются поверхности стенки СО из РТС.

Коммутатор 2 имеет двухполюсный трехпозиционный переключатель с самовозвратом в нейтральное положение. В левом положении переключателя регистрируют индуктивность катушки L₁. В правом положении переключателя регистрируют ток возбуждения в катушке L₁ при работе ее в трансформаторном режиме с катушкой L₂, на которую в этом положении переключателя коммутируется генератор переменного тока 5.

Измеритель индуктивности 3 представляет собой цифровой автоматический моста переменного тока для измерения индуктивностей в полевых условиях, например измеритель полевого типа Е7-13 или мультиметр.

В качестве миллиамперметра может быть использован тот же прибор Е7-13 или мультиметр.

В качестве генератора переменного тока 5 низкой частоты может быть использован любой усилитель, например цифровая микросхема К155ЛАЗ с резисторно-емкостной положительной обратной связью.

Соединительные кабели со штепсельными разъемами, как и другие элементы устройства, должны обеспечивать герметичность системы для работы в полевых условиях.

Работа устройства.

1. После очистки от грязи поверхности стенки СО и включения питания измерительных приборов устанавливают датчик устройства на поверхность стенки СО, обеспечивая усилием руки плотную установку катушек индуктивности на поверхности стенки. О наилучшем контакте сердечников катушек индуктивности со стенкой (оболочкой) СО судят с помощью миллиамперметра 4 по наибольшему значению тока на выходе катушки L₁ при правом положении контактов коммутатора.

2. При правом положении контактов коммутатора вращают датчик вокруг своей оси при фиксированном месте измерения до максимального и минимального значений тока на миллиамперметре (на выходе катушки L₁) и регистрируют эти показания в протоколе обследования СО. При этом контролируют плотность контакта сердечников со стенкой по п.1.

3. Не меняя положения датчика, переключают контакты коммутатора в левое положение и регистрируют в протоколе значение индуктивности мультиметра 3.

4. Отсоединяют датчик от стенки и, не меняя положения контактов коммутатора, регистрируют индуктивность катушки при свободном состоянии (режиме “холостого хода”). При последующих измерениях по п.4 требуется только контроль воспроизводимости показаний без записи результатов в протокол. При обнаружении тренда показаний в режиме холостого хода устранить неисправность цепей или приборов вплоть до их замены.

5. Повторяют измерения по п.п.1-4. Вводят результаты измерений из протокола обследования СО в базу данных ПЭВМ. Обрабатывают массивы данных с применением специального программного продукта. Представляют графическую интерпретацию распределения аномальных отклонений показателей вследствие случайных внешних воздействий и ускоренных процессов коррозии, малоцикловой усталости и старения РТС на фоне систематического снижения остаточного ресурса.

6. При необходимости проверяют сходимость способа по размаху математического ожидания при повторном обследовании или воспроизводимость способа с выполнением действий другим оператором.

Заявляемые способ и устройство имеют ряд преимуществ перед существующими:

1) обеспечивают возможность долгосрочного и дальнесрочного прогноза гамма-процентного остаточного ресурса СО из РТС за счет учета динамики снижения прочности РТС; 2) повышают точность и достоверность прогнозов за счет исключения промахов, аномальных отклонений показателей при прогнозе и наличии систематических погрешностей, вносимых приборами, защитными покрытиями стенок СО, изменениями температуры и др., которые исключаются вычитанием и нормированием показателей, имеющих одинаковые систематические помехи при измерениях, или рандомизуются учетом в случайных отклонениях; 3) обеспечивают диагностирование всех тонкостенных элементов СО, включая днища вертикальных резервуаров при частичном опорожнении (без зачистки и пропарки) за счет доступа под слой продукта герметичного датчика при наращивании кабеля до диаметра днища и более; 4) повышают оперативность прогноза за счет сокращения времени на подготовку СО, измерения и машинную обработку; 5) снижают затраты на техническую реализацию устройства, подготовку персонала и обследование СО за счет простоты изготовления датчика, алгоритма измерений и применения известных приборов общего назначения; 6) обеспечивают прогноз остаточного ресурса тонкостенного СО на потенциально опасных объектах различных отраслей промышленности, включая АЭС, для любых климатических зон в течение всего года за счет некритичности датчика к радиационным и тепловым воздействиям и агрессивным средам, возможности применения антикоррозионных и термостойких кабелей, применения измерительных приборов полевого типа в герметичном взрывобезопасном исполнении и возможности выноса измерительной части устройства из гермозон и опасных сооружений.

Источники информации, принятые во внимание

1. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. М.: Машиностроение, 1995.

2. Технические средства диагностирования. Справочник. М.: Машиностроение, 1989.

3. Автоматизация производства и промышленная электроника. М.: Советская энциклопедия, 1965.

4. Прогностика. Сборник научно-нормативной терминологии. Вып. 109. М.: Наука, 1990.

5. Инструкция по диагностированию технического состояния подземных стальных газопроводов. М. ГУП НТЦ “Промышленная безопасность”, 2001, (РД 12-411-01).

6. Горохов Е.В. Долговечность стальных конструкций в условиях реконструкции. М.: Стройиздат, 1994.

7. Иванцов О.М. Надежность и безопасность магистральных трубопроводов России. "Трубопроводный транспорт нефти", 10/97. М.: "Транснефть".

8. Ланчаков Г.А. и др. Работоспособность трубопроводов. Ч.2. Сопротивляемость разрушению. М.: Недра, 2001.

9. Хижняков В.И. Опыт коррозионного обследования магистральных нефтепроводов в условиях центральной части Западной Сибири. "Трубопроводный транспорт нефти", 6/97. М.: "Транснефть".

10. Trie W.R. European pipeline performance improving, spill study shows. Oil and Gas J. - 1998, 7/XIL Vol. 96, №49.

Формула изобретения

1. Способ определения остаточного ресурса тонкостенных оболочек оборудования из резервуарных и трубных сталей на потенциально опасных объектах с использованием в качестве перемещаемых по поверхности оболочки или ее защитному покрытию устройств измерения показателей электромагнитного (э/м) поля, характеризующих остаточную толщину стенки изделия, изменяющуюся вследствие коррозии, малоцикловой усталости и старения объекта исследования, и эталонных образцов - свидетелей или полученных заранее на вырезанных из элементов конструкции оболочки образцов, на основании изменения указанных показателей э/м поля во времени, отличающийся тем, что осуществляют выборочный контроль исследуемых тонкостенных оболочек, получают массив информации о степени отклонения исследуемой тонкостенной оболочки от соответствующего ранее не нагружавшегося ее образца - представителя, характеристикой которого является относительная магнитная анизотропность, регистрируемая по наибольшему и наименьшему значениям показателя э/м поля, например коэффициента трансформации трансформаторного первичного преобразователя датчика устройства для измерения показателей э/м поля, определяемая в процессе выбора положения датчика в каждой точке исследуемой тонкостенной оболочки при вращении его вокруг нормали по отношению к объекту исследования, после чего получают в тех же точках при тех же положениях датчика массив выборки информации о степени отклонения показателей э/м поля исследуемой тонкостенной оболочки от соответствующего ранее не нагружавшегося ее образца - представителя, фиксируя относительную индуктивность объекта исследования присоединенного к одной катушке индуктивности, являющейся вторым первичным преобразователем датчика, затем последовательно вычисляют на основе полученных данных массивы текущих значений коэффициента запаса ударной вязкости и коэффициента запаса толщины исследуемой тонкостенной оболочки для всего объема выборки, массив остаточных средних сроков службы участков объекта исследования, математическое ожидание среднего остаточного ресурса объекта исследования и его среднее квадратическое отклонение, далее корректируют массив остаточных средних сроков службы участков исследуемой тонкостенной оболочки в соответствии с нормальным законом распределения результатов измерения показателей э/м поля исследуемой тонкостенной оболочки путем автоматизированного построения гистограммы и выделения аномальных значений контролируемого параметра как диагностического признака местного случайного ослабления стенки исследуемой тонкостенной оболочки, и определяют 95% остаточный ресурс исследуемой тонкостенной оболочки.

2. Устройство для определения остаточного ресурса тонкостенных оболочек оборудования из резервуарных и трубных сталей на потенциально опасных объектах, содержащее трансформаторный датчик магнитного сопротивления ферромагнитной оболочки, генератор переменного тока и измерительный прибор, отличающееся тем, что трансформаторный датчик установлен с возможностью вращения вокруг своей оси при фиксированном месте измерения и содержит две аксиально расположенные относительно друг друга катушки индуктивности, имеющие раздельные сердечники и разделенные магнитомягкой тонкостенной перегородкой, касающейся вместе с сердечниками покрытия поверхности исследуемой тонкостенной оболочки, при этом одна из катушек индуктивности подключена через коммутирующее устройство либо к автоматическому равновесному мосту переменного тока для измерения показателей электромагнитного (э/м) поля, характеризующих остаточную толщину объекта исследования, либо к миллиамперметру для измерения показателей э/м поля, характеризующих ударную вязкость объекта исследования, а вторая - соответственно либо отключена, либо подключена к генератору переменного тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1