Діагностування технічного стану та функціональна (режимна) діагностика технічних
Текст наукової роботи на тему «Діагностування технічного стану та функціональна (режимна) діагностика технічних об'єктів»
Інститут ядерної енергетики, м. Сосновий Бір
ДІАГНОСТУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ І ФУНКЦІОНАЛЬНА (РЕЖИМНА) ДІАГНОСТИКА ТЕХНІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ
При створенні систем технічного діагностування, зокрема в атомній енергетиці, останнім часом робляться спроби системи функціональної (режимної) діагностики об'єктів уявити як системи технічного діагностування цих об'єктів. У зв'язку з такою інтерпретацією засобів діагностування слід розібратися, що визначається в подібних системах і яким чином одержувана в них інформація впливає на вирішення завдань технічної діагностики.
Як діагностичний (контрольований) параметр об'єкта, відповідно до ГОСТу [1], розглядається параметр об'єкта, що використовується при його діагностуванні (контролі).
Відомо, що під параметром технічного об'єкта розуміється параметр, пов'язаний з його структурою (властивості об'єкта або окремих частин, їх розміри). Під впливом робочих впливів або умов довкілля в об'єкті можуть протікати процеси (електричні, механічні, теплові та інші), які переводять об'єкт з одного стану до іншого [2] . Ці стани характеризуються відповідними параметрами стану.
Параметри стану об'єкта не слід ототожнювати з параметрами самого об'єкта, хоча не виключено, що під впливом перших за якийсь час відбудеться зміна і других.
Відмінна риса між виділеними групами параметрів (стану або об'єкта) пов'язана з інтервалом часу, протягом якого розглядаються ті чи інші процеси, що протікають у контрольованому об'єкті.
Якщо ці процеси, викликані подачею зовнішніх (робочих) впливів, протікають досить швидко проти часом життя (працездатності) об'єкта, також швидко змінюються і параметри, що характеризують ці процеси в об'єкті (параметри стану).
Зовсім інакше поводяться структурні параметри (параметри об'єкта).
В одних ситуаціях після подачі вхідних впливів структурні параметри можуть змінитися так само швидко, як і параметри стану. Причому їх зміни будуть такими, що пов'язані з ними властивості об'єкта зміняться настільки, що об'єкт перейде в непрацездатний стан. Відбудеться те, що у технічній діагностиці називається відмовою.
В інших ситуаціях значної зміни властивостей об'єкта не відбувається і він зберігає стан працездатності (виконання певних для нього функцій з необхідною якістю) на тому ж рівні, що й до початку зовнішніх впливів.
Можлива третя ситуація: під впливом ініційованих робочих впливів властивості якихось частин суттєво змінюються (наприклад, перехід робочої речовини із структури об'єкта з одного фізичного стану до іншого), але після зняття зазначених впливів вони відновлюються повною мірою. Об'єкт під час цих процесів зберігає свій працездатний стан.
Отже, можна зробити наступне:
1. Для всіх груп технічних об'єктів слід виділити дві групи параметрів: параметри стану та параметри об'єкта;
Теоретично електричних ланцюгів ці параметри визначено як змінні (параметри)стану ланцюга та параметри елементів ланцюга. Як змінні стани виступають величини струмів і напруг на окремих елементах ланцюга. Як параметри елементів ланцюга розглядаються: сопро-
тивлення, ємності, індуктивності та подібні до них величини (провідність, зворотна ємність, зворотна індуктивність).
2. У процесі відпрацювання об'єктом визначеного на етапі проектування ресурсу, технічний стан об'єкта [1] визначається параметрами об'єкта (структурними параметрами), а чи не параметрами стану;
Структура об'єкта може характеризуватися як параметрами об'єкта, а й характеристиками об'єкта, які мають залежність однієї фізичної величини з іншого. Як фізичні величини можуть розглядатися параметри процесів, в яких об'єкт бере участь при виконанні своїх робочих функцій. У наведеній вище третій ситуації має місце подібний випадок;
3. Для визначення параметрів або характеристик об'єкта може бути використаний вимір пара-
метрів процесу (пряме чи непряме). Частина параметрів або характеристик об'єкта, які найбільш істотно впливають на виконання об'єктом своїх робочих функцій або впливають на безпечну роботу об'єкта, може бути переведено в розряд діагностичних параметрів [1] (діагности-
чеських ознак) контрольованого об'єкта. Діагностичні ознаки повинні бути в області (інтервалі) своїх допустимих значень у разі працездатного стану об'єкта. При виході хоча б одного з них за межі своєї області об'єкт вважається таким, що перебуває в непрацездатному стані, і експлуатація його повинна бути припинена.
4. Ступінь наближення діагностичних ознак до меж областей допустимих значень оцінює запаспрацездатності об'єкта на момент проведення діагностичних вимірів. Тренд цієї величини досі виходу на нульове значення дозволяє оцінити залишковий ресурс контрольованого об'єкта;
5. Оцінка залишкового ресурсу та реалізація стратегії «ТО та Р за технічним станом об'єкта» може бути виконана тільки на основі визначення та ідентифікації повного набору діагностичних ознак об'єкта.
Таким чином, стає зрозумілою відмінність діагностики технічного стану контрольованого об'єкта, побудованої на основі визначення та ідентифікації набору діагностичних ознак від функціональної (режимної) діагностики, побудованої на визначенні параметрів процесу (режиму), які використовуються в ряді випадків для проведення допускового контролю з наступними висновками про можливості продовження експлуатації об'єкта у штатному режимі.
Основний висновок: при створенні систем діагностування нових технічних об'єктів потрібно в першу чергу визначитися з колом завдань, які вирішують цю систему після введення об'єкта в режим експлуатації. Якщо вирішується завдання визначення запасу працездатності (1 завдання технічної діагностики) [3] або завдання визначення залишкового ресурсу (3 завдання), то система функ-
ційної діагностики для вирішення цих завдань не підходить.
1. ГОСТ 20911-89. Технічна діагностика. Терміни та визначення. М.: Вид-во стандартів, 1990.
3. Калявін В.П., Панкін А.М. Основи теорії надійності та технічної діагностики елементів та систем ЯЕУ. СПб., вид-во Санкт-Петербурзького держ. політехнічного ун-ту, 2007, 213 с.