КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-29-20192
НазваниеРазработка научных основ создания алгоритмического обеспечения системы подготовки принятия решения при оценке работоспособности и продлении ресурса технических устройств опасных производственных объектов
Руководитель Абабков Николай Викторович, Кандидат технических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" , Кемеровская обл (Кузбасс)
Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-101 - Прочность, живучесть и разрушение материалов и конструкций
Ключевые слова Работоспособность, продление ресурса, опасный производственный объект, неразрушающий контроль, структурно-фазовое состояние, микроповрежденность, нейронные сети, система подготовки принятия решения, база данных, система обработки данных, критерий оценки предельного состояния
Код ГРНТИ55.03.05, 20.23.17
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
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.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Абабков Н. В., Смирнов А. Н., Фольмер С. В., Пимонов М. В. Инновационные подходы к оценке работоспособности металла длительно работающего энергетического оборудования КузГТУ, Сборник трудов III МНПК "Инновации в топливно-энергетическом комплексе и машиностроении" (ТЭК-2022) – Кемерово: КузГТУ, 2022. – С. 183–192. (год публикации - 2022)
2. Абабков Н.В., Никитенко М.С., Телегуз А.С., Пимонов М.В. Выбор модели нейронной сети в задачах прогнозирования остаточного ресурса длительно работающих объектов СибГИУ, Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. - 2022. - № 8. - С. 131-137. (год публикации - 2022)
3. Абабков Н.В., Пимонов М.В., Левашова Е.Е. Исследование микроструктуры и механиче-ских характеристик поверхностного слоя образцов после наплавки и механической обработки КуГТУ, Сборник трудов III МНПК "Инновации в топливно-энергетическом комплексе и машиностроении" (ТЭК-2022) – Кемерово: КузГТУ, 2022. – С. 218–227. (год публикации - 2022)
4. Черняков Д.В., Абабков Н.В., Пимонов М.В. Оценка напряжений в прямых участках и гибах паропроводов методом конечных элементов КузГТУ, https://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2022/RM22/pages/Articles/042102.pdf (год публикации - 2022)
5. Н.В. Абабков., М.С. Никитенко, М.В. Пимонов, А.Н. Смирнов, А.С. Телегуз, К.С. Нестеренко, М.Н. Медведчиков Программный модуль оценки состояния горнодобывающего оборудования на основе закономерностей изменения структурно-фазового состояния и полей внутренних напряжений металла КузГТУ, Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2022. - №6. (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Абабков Н.В., Данилов В.И., Смирнов А.Н.
Evaluating the Residual Life of Long-Term Equipment Made of Structural and Heat-Resistant Steel by Using the Structural–Mechanical Criterion
METALS, 13, 1075 (год публикации - 2023)
10.3390/met13061075
2. Абабков Н.В., Телегуз А.С., Пимонов М.В. Применение интеллектуальных систем в задачах прогнозирования остаточного ресурса опасных производственных объектов по данным структурного контроля ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ сборник трудов XIV Международной научно-практической конференции. Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Юргинский технологический институт. Томск, ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ сборник трудов XIV Международной научно-практической конференции (год публикации - 2023)
3. Абабков Н.В., Смирнов А.Н., Пимонов М.В. Применение информационных технологий для оценки работоспособности оборудования из конструкционной и теплоустойчивой стали НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ, №9, страницы 150-158 (год публикации - 2023)
4. Абабков Н.В., Телегуз А.С., Пимонов М.В. Повышение точности прогнозирования текущего состояния металлической конструкции по данным неразрушающего контроля за счет выделения новых признаков СОВРЕМЕННЫЕ ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Материалы II Всероссийской научно-практической конференции, страницы 290-293 (год публикации - 2023)
5.
Абабков Н.В., Данилов В.И., Смирнов А.Н., Пархоменко В.А.
Formation of zones of stable deformation localization in welded joints of structural steel, characteristics of non-destructive testing
AIP Conf. Proc. 2899, 2899, 020001 (год публикации - 2023)
10.1063/5.0163404
6. Н.В. Абабков, В.И. Данилов, А.Н. Смирнов, Н.А. Попова, М.В. Пимонов Исследование дислокационной структуры, внутренних напряжений и перераспределения атомов углерода в зоне локализованной деформации в конструкционной стали 20 Фундаментальные проблемы современного материаловедения (год публикации - 2024)
7.
Абабков Н.В., Данилов В.И., Смирнов А.Н.
Формирование зон устойчивой локализации деформации в сварных соединениях конструкционных сталей, характеристики неразрушающих испытаний
Фундаментальные проблемы современного материаловедения, Том 20, № 1, страницы 83–91 (год публикации - 2023)
10.25712/ASTU.1811-1416.2023.01.010
8. А. Н. Смирнов, Н. В. Абабков, Н. А. Попова, М. В. Пимонов, О. Н. Дегтярева Влияние деформации на структурно-фазовое состояние конструкционной стали и на формирование в ней предела текучести и степени упрочнения Упрочняющие технологии и покрытия (год публикации - 2024)
9. Н.В. Абабков, М.В. Пимонов, В.А. Пархоменко Анализ существующих методов оценки остаточного ресурса металлоконструкций и сооружений опасных производственных объектов Инновации в машиностроении: материалы докладов XIV МНПК ИнМаш-2023, страницы 130-134 (год публикации - 2023)
10. Н.В. Абабков, А.С. Телегуз, М.В. Пимонов Создание API библиотеки для оценки текущего состояния и прогнозирования остаточного ресурса металлоконструкций по данным неразрушающего контроля Инновации в машиностроении: материалы докладов XIV МНПК ИнМаш-2023, страницы 146-151 (год публикации - 2023)