Подход к выбору объема испытаний труб с дефектами одного типа

UDK: 622.692.4.004.58

DOI: 10.24887/0028-2448-2026-4-116-120

Ключевые слова: труба, внутреннее давление, дефект, доверительная вероятность, доверительный интервал, испытание, число образцов, остаточный ресурс, разброс результатов

Авт.: А.А. Белкин, к.т.н. (ООО «НИИ Транснефть»); Э.Н. Фигаров (ООО «НИИ Транснефть»); Е.П. Студёнов (ООО «НИИ Транснефть»)

В ПАО «Транснефть» проводятся экспериментальные исследования остаточного ресурса труб и сварных швов с дефектами различного типа, выявляемыми при диагностировании трубопроводов. Цель исследований - совершенствование методики определения допустимого срока эксплуатации трубопроводов с дефектами. Одним из направлений работы по обеспечению безопасной эксплуатации магистральных трубопроводов является совершенствование расчетных схем по определению прочности и долговечности труб с дефектами. Наиболее достоверный способ верификации усовершенствованных расчетных схем - сопоставление результатов расчетов с экспериментальными данными испытаний полноразмерных образцов труб с дефектами. При этом возникает задача определения минимального числа образцов для проведения экспериментальных исследований, достаточного для подтверждения расчетов с учетом разброса результатов испытаний. Для решения данной задачи в рамках работы был выполнен анализ влияния разброса результатов испытаний на остаточный ресурс труб с дефектами одного типа, предложен относительный параметр остаточного ресурса и показан нормальный закон распределения. Проанализировано обеспечение попадания доли распределения относительного параметра остаточного ресурса в необходимый интервал c заданной доверительной вероятностью по ГОСТ Р 50779.21 – 2004. Сформирована методика определения минимально необходимого числа образцов труб в заданной выборке. На основании сформированной методики выполнены расчеты минимального числа образцов, требуемых для испытаний при различной доверительной вероятности. В процессе расчетов определено минимальное число испытываемых труб, обеспечивающее заданные требования. По результатам выполненной работы сделан вывод, что для учета естественного разброса результатов испытаний натурных образцов труб с дефектами одного типа минимальное необходимое число образцов в выборке составляет 15 при доверительной вероятности 0,99.

Список литературы

1. Кокрен У. Методы выборочного исследования. – М.: Статистика, 1976. – 220 с.

2. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы планирования эксперимента. – М.: Мир, 1981. – 305 с.

3. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Высшая школа, 2002. – 479 с.

4. Бакаева О.А. Определение минимального объема выборки // Вестник Мордовского университета. – 2010. – № 1. – С. 111–114. – EDN: SZCGZX

5. ГОСТ Р ИСО 5479-2002. Статистические методы. Проверка отклонения распределения вероятностей от нормального распределения. – М.: Изд-во стандартов, 2004. – 47 с.

6. ГОСТ Р 50779.21 – 2004. Статистические методы. Правила определения и методы расчета статистических характеристик по выборочным данным. Ч. 1 Нормальное распределение. – М.: Изд-во стандартов, 2004. – 46 с.