Разработка научных основ создания алгоритмического обеспечения системы подготовки принятия решения при оценке работоспособности и продлении ресурса технических устройств опасных производственных объектов

Актуальность В металле технических устройств опасных производственных объектов при длительных температурно-силовых воздействиях происходят сложные физико-химические процессы, которые приводят к деградации структуры и потере свойств. В следствие этого возникают дефекты, которые при развитии приводят к аварийным ситуациям. Основополагающим является тот факт, что при длительной эксплуатации оборудования под действием эксплуатационных факторов в конструкционно и технологически заложенных концентраторах напряжений, металл, работая в особо напряженных условиях, требует иного подхода к оценке его работоспособности и ресурса. При этом, более 80% парка оборудования теплоэнергетики отработало расчетный ресурс и нуждается в полной замене. В то же время техническое перевооружение, выполняющееся в последнее десятилетие, с одной стороны недостаточно, с другой ‒ крайне неэффективно из-за экономической ситуации в России. В связи с этим актуальной становится задача совершенствования методов оценки работоспособности длительно работающего металла оборудования технических устройств опасных производственных объектов на основе применения неразрушающих методов контроля. В настоящее время все более важным становится выявление, так называемого, «преддефектного» состояния металла. К настоящему времени членами команды заявителей разработан ряд критериев оценки предельного состояния длительно работающего металла на основе физической модели превращения субструктур, изменения полей внутренних напряжений и акустических характеристик в сварных соединениях металлических материалов. Спектрально-акустические метод неразрушающего контроля, который был использован при разработке выше обозначенных критериев, может применяться как для обнаружения существующих дефектов, так и определять степень изменения структуры металла в процессе длительной эксплуатации. Измеряемые данным методом характеристики, такие как скорость распространения поверхностных акустических волн, коэффициент затухания принятого сигнала, имеют связь с механическими свойствами материалов. Однако широкое применение данного подхода затрудняется из-за трудоемкости получения ряда экспериментальных данных (электронная микроскопия), используемых в зависимостях и значительных финансовых затрат. Кроме того, возникают трудности в выборе критерия при оценке работоспособности и интерпретации полученных в результате расчетов значений, что влияет на качество принятия решения о работоспособности и оценке возможности и способа продления ресурса. Решение данной проблемы возможно за счет создания алгоритмического обеспечения системы подготовки принятия решения при оценке работоспособности и продлении ресурса технических устройств опасных производственных объектов, реализация которой будет основана на применении нейросетевых моделей и эволюционных методов. Научная новизна 1. Обоснование и выбор наиболее чувствительных характеристик неразрушающего контроля и информативных параметров структурно-фазового состояния для оценки работоспособности и продления ресурса технических устройств опасных производственных объектов на основе нейросетевых моделей и эволюционных методов. 2. Интеллектуальная автоматизированная система управления процессом оценки работоспособности и возможности продления ресурса технических устройств опасных производственных объектов на основе критериев оценки предельного состояния длительно работающего металла с учетом физической модели превращения субструктур, изменения полей внутренних напряжений и акустических характеристик.