Исследование показателя протяженности дефектов

Основные закономерности распределения показателя дефектности L представлены в таблицах 3.4 – 3.5. Результаты статистической обработки накопленных в базе данных массивов истории качества позволяют судить о распределении показателя протяженности дефектов. Например, из данных, представленных таблицей 3.4, 46 % контролируемых участков имеют общую длину или протяженность дефектов до 4 мм, 20 % – от 4 до 8 мм, 9 % – от 8 до 12 мм и т.д. Протяженность дефектов более 40 мм имеет 1,7 % участков. Протяженность дефектов до 16 мм для совокупности составляет 81 %, из которых наибольшая частота или вероятность падает на длину до 8 мм.

По полигону частот и виду гистограмм, представленных на рисунке 3.6 в, распределение приближенно можно охарактеризовать законом Вейбула-Гнеденко. Это подтверждается графоаналитическим способом. Полученные значения накопленных частостей на вероятностной бумаге распределения Вейбула-Гнеденко для исследуемых совокупностей аппроксимируются прямыми линиями с согласием

Р (l) = 0.90 и Р (Х ²)=0.82

Непрерывная случайная величина L – показатель протяженности дефектов имеет распределение Вейбула-Гнеденко, а ее плотность описывается следующим образом:

 

¦ (L, m (L), d ²(L)) = b / a (L / a) ^{b -1} - exp[- (L / a) ^b ], (3.2)

где а и b – параметры распределения.

 

Таблица 3.4 – Накопленные частости для показателя протяженности

дефектов L по БС

Номер интервала	Интервал, мм	Частота, шт.	Относительная частота, %	Накопленная частота, шт.	Относительная накопленная частота, %
	< 4
	4 - 8
	8 - 12
	12 - 16
	16 - 20
	20 - 24
	24 - 28		3.5		92.5
	32 - 36		3.5
	36 - 40		2.4
	> 40		1.6
			100.0

 

Распределение переходит в экспоненциальное при b = 1. Функция распределения имеет вид:

 

_b

F (L, a, b) = e^{- (L/a)} (3.3)

 

Зная закон распределения ¦ (L) и задаваясь нормой протяженности, вычисляли вероятность Р (L > L н).

Основные параметры (характеристики) распределения приведены в таблице 3.5. Выявлена также определенная зависимость протяженности дефектов от размеров диаметра трубопровода. С увеличением диаметра конструкции протяженность дефектов на участок контроля возрастает. Это можно объяснить особенностями сварки труб. При малых диаметрах труб (<114 мм) и толщинах меньше 5 мм сварщик (несмотря на требования непрерывности процесса сварки) ведет сварку небольшими участками, чтобы избежать прожогов, натеков и т.д. При сварке больших диаметров (>114 мм) и толщине больше 5 мм уже имеется возможность осуществлять процесс сварки непрерывно. Значительное различие по протяженности дефектов показывает, что регулирование технологических процессов сварки трубопроводов, имеющих диаметры больше 219 мм целесообразно вести по показателю L, для трубопроводов диаметром меньше 100 мм - по Д, а для трубопроводов диаметром от 100 до 200 мм - по показателям L и Д одновременно.

Таблица 3.5 – Основные характеристики базовых совокупностей по

показателю протяженности дефектов L

Базовые совокупности стыков	Плотность распределения F (L)	Характеристики БС	Р(L) = Вер(L > Lн)
		а	b	L	D L	Lн
1; 2	0,14 L – L / 7.3	7,3	1,0	7,3	7,3		0,15
3; 4	0,11(L ^1,2/ 7,2)* ехр(– L ^1,2/7,2)	7,2	1,2	6,8	5,7		0,1
4; 5	0,05 L – L / 21,3	21,3	1,0	21,3	21,3		0,3
5; 6	0,1(L /12,8)^1,2* exp(– L /12,8)^1,2	12,8	1,2	12,1	10,3		0,2

 

Большая протяженность дефектов на участке контроля особенно сильно проявляется при сварке труб больших диаметров (350-800 мм и более). Основная причина заключается в том, что сварку труб таких диаметров осуществляяют, как правило, в несколько проходов. Каждый слой необходимо зачищать от окалины, производить контроль качества и другие мероприятия. Кроме того, значительно усложняется технологический процесс подготовки и сборки подсварку. При отлаженном технологическом процессе для ручной дуговой сварки основными причинами образования дефектности могут быть квалификация сварщика, нарушение соосности, зазора между свариваемыми элементами, атмосферные условия. Поэтому для предупреждения таких причин трубопроводы больших диаметров следует сваривать только механизированными способами с применением механизированных средств подготовки и сборки под сварку, а также необходимых ограждений от атмосферных осадков и ветра.