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Pipeline Technology Journal - Chinese Edition 1/2016

Latest News, Reports and Technical Articles about Research and Development in the Global Pipeline Industry.

转向计算POD 20世纪90年代中期前,NDE检查的可靠性历来通过实验性试验进 行评估。这项任务费时费力,因而POD曲线的生成原理开始从实验模 型转向计算模型,这一转变在英国国家NDT中心和美国体现得最为明 显 [24]。 1989年,爱荷华州立大学的Gray及其同事发表了一篇检验各种NDE 可靠性模型的论文。作者得出结论:出于时间和经济方面的原因,有 必要构建用于预测NDE可靠性的计算模型 [25]。后来,在1990年,爱 荷华州立大学的Nakagawa和美国西南研究院的 Beissner 采用新方法, 用理论物理建模技术取代了实验裂纹信号 [26]。作者从其研究工作中 得出结论:计算机模拟可以取代大量实验室EC测量值,用于确定疲劳 裂缝的POD [26]。 在爱荷华州立大学进行POD建模工作的同一时期,牛津哈维尔实 验室的研究人员也在致力于开发计算POD模型。Ogilvy在1993年创建 了一个数学模型,以预测传统超声脉冲回波检测探明的潜在面缺陷的 理论POD [27]。1994 年,Wall和Wedgwood在假设能够改进并量化 NDE测量的速度、覆盖范围和可靠性的情况下,审视了将由此获得的经 济利益 [28]。 同一年,爱荷华州立大学的Schmerr和Thompson根据他们的研究得 出结论:NDE 的建模使其能够完全集成到设计和使用寿命性能中 [29] 。两年后即1996 年Meeker等人探讨了基于超声波散射原理、可用于 预测缺陷信号分布测量值的物理模型 [30]。 接下来的一年,哈维尔国家NDT中心 ( NNDTC ) 的Wall发表了其对 NDE可靠性建模和人为因素校正应用的看法[ 24]。同年,Thompson 和Meeker对爱荷华州立大学开发的POD建模方法论进行了全面评述 [31]。 1998年,Sarkar等人将决定性POD模型与统计学模型结合起来, 以便在检查条件下,而非得出实验数据的原始条件下,预测POD [32]。此后的2001年,Meeker等人介绍了一种综合运用物理建模和统 计学建模的新建模方法,以说明未包含在物理模型中的其他重要因素 ( 如人为因素、检测系统属性不可避免的变化 )[33]。 POD的未来:由模型辅助的POD 近几年,爱荷华州和NNDTC都在继续开发模型,以确定POD结果。 爱荷华州的研究人员已经在2004年成立了模型辅助POD ( MAPOD) 工 作组,并与美国空军研究实验室 ( AFRL )、美国联邦航空管理局 ( FAA ) 和NASA合作,力图探索计算POD机遇。同样地,NNDTC也在 持续开发某些有趣的POD模型,以用于离岸产业中的合成材料、地板 扫描仪漏磁和其他POD应用 [34]。 在过去三十年中,POD概念和方法已经得到广泛认可,持续的改进提 高了其作为有用的NDE能力量化指标的认可度。如图3 所示,以POD 为主题的出版物数量已在近几年得到大幅提高。这一事实反映了POD 概念在NDE领域的普及程度和重要性 [35]。 参考文献 [1] A.Keprate,R.M.C.Ratnayake,2015 年。《海上建筑物和机械物品的疲劳与断裂退化检 查:技术现状》。出自:《国际近海力学和北极工程会议 (OMAE2015) 会刊》,加拿大纽芬 兰省圣约翰市。 [2]《ASM 手册》,1994 年。《无损检测与质量控制》,第九版,第 17 卷,美国俄亥俄 州。[3] C. Matthews,2004 年。《机械在役检查手册:压力系统和机械设备》。Professional Engineering Publishing Limited,英国伦敦。 [4] S.B.Chase,1996 年。《面向下个世纪开发 NDT 技术》。出自:《结构材料技术:一场 NDT 会议》,美国加利福尼亚州圣地亚哥。 [5] W.D.Rummel,1982 年。《飞机制造领域 NDE 可靠性演示的推荐做法》。《材料评估》 ,第 40 卷,美国。 [6] A.P.Berens 和 P.W.Hovey,1988 年。《航空航天工业 NDE 可靠性的统计学评估》。《定 量无损检测进展评述》,第 7B 卷,1761-1768 页,Springer,美国。 [7] DNV-RP-G101,2010 年。《基于风险的海上水线上部设施静态机械设备检查》。挪威船 级社,挪威霍威克。 [8] HSE-RR-454,2006 年。《检测概率曲线:推导、应用及限制》。健康与安全执行局,英 国默西塞德郡。 [9] NASA-STD-5009。《断口关键金属成分的 NDE 要求》。美国国家航空和宇宙航行局,美国 华盛顿特区。[10] MIL-A-83444,1974 年。《USAF 损伤容限设计手册:损伤容限飞机结构 的分析和设计指南》。 [11] W.D.Rummel 和 G.A.Matzkanin,1997 年。《NDE 能力数据手册》,第三版。NTIAC,德 克萨斯州研究所,美国德克萨斯州奥斯汀。 [12] R.T.Anderson、T.J.DeLacy、R.C.Stewart,1973 年。《采用无损检测方法的疲劳裂缝检 测》。NASA CR-128946,美国华盛顿特区。 [13] B.G.W.Yee、F.H.Chang、J.C.Couchman、G.H.Lemon 和 P.F.Packman,1976 年。《NDE 可靠性数据评估》。NASA CR-134991,美国华盛顿特区。 [14] A.P.Berens,1989 年。《NDE 可靠性数据分析》。 《ASM 金属手册》,第九版,第 17 卷,689-701 页,美国俄亥俄州。 [15] W.H.Lewis、W.H.Sproat、B.D.Dodd 和 J.M.Hamilton,1978 年。《无损检测可靠性 — 最 终报告》。《技术报告 SA-ALC/MME 76-6-38-1》,圣安东尼奥市空军后勤中心,美国。 [16] A.P.Berens 和 P.W.Hovey,1981 年。《NDE 可靠性表征评估》。AFWAL-TR-81- 4160。 空军莱特航空实验室,莱特-帕特森空军基地,美国俄亥俄州。 [17] A.P.Berens 和 P.W.Hovey,1983 年。《裂纹检测概率估算的统计学方法》。《概率断裂 力学与疲劳方法:结构设计和维护的应用》,ASTM STP 798,79-94 页,美国。 [18] P.G.Packman、J.S.Klima、R.L.Davies、J. Malpani、J. Moyzis、W.Walker、B.G.W.Yee 和 D.P.Johnson,1976 年。《无损探伤的可靠性》。《ASM 金属手册》,第八版,第 11 卷,214-224 页,美国俄亥俄州。 [19] D.S.Forsyth 和 J.C.Aldrin,2009 年。《构建自己的 POD》。《第四届欧美 NDE 可靠性研 讨会会刊》,德国柏林。 [20] MIL-HDBK-1823,1999 年。《无损检测系统可靠性评估》。美国国防部。 [21] J.S.Knopp、R.Grandh、L.Zeng 和 J.C. Aldrin,2012 年。《NDE 数据统计分析注意事项: 命中/未命中分析》。《高级维护电子期刊》,第 4 卷,第 3 辑,105-115 页,日本维护技 术协会。 [22] C.Annis 和 J.S.Knopp,2007 年。《比较 90/95 计算的有效性》。《定量无损检测进展评 述》,第 26 卷,1767-1774 页。 [23] MIL-HDBK-1823-A,2009 年。《无损检测系统可靠性评估》。美国国防部。 [24] M.Wall、F.A.Wegwood 和 S.Burch,1998 年。《NDT 可靠性 (POD) 建模和人为因素校正 应用》。《第 7 届欧洲无损检测会议会刊》,第 3 卷,87-98 页,丹麦哥本哈根。 [25] J.N.Gray、T.A.Gray、N.Nakagawa 和 R.B.Thomson,1989 年。《NDE 可靠性预测模型》 。《ASM 金属手册》,第九版,第 17 卷,701-715 页,美国俄亥俄州。 [26] N. Nakagawa、M.W.Kubovich 和 J.C.Moulder,1990 年。《自动化涡流测量系统探伤性 能建模》。《定量无损检测进展评述》,第 9 卷,1065-1072 页,Springer,美国。 [27] J.A.Ogilvy,1993 年。《超声波脉冲回波检测概率预测模型》。《NDT & E Internation- al》,第 26 卷,第 1 辑,19-29 页,Butterworth- Heinemann LTD.,英国牛津。 [28] M.Wall 和 F.A.Wedgwood,1994 年。《NDT — 物有所值》。《洞察》,第 36 卷,第 10 辑,782-790 页,英国无损检测研究院,英国北安普敦。 [29] Jr.Schmerr、W.Lester 和 D.O.Thompson,1994 年。《NDE 模型和设计 — 统一的生命周 期工程》。《定量无损检测进展评述》,第 13 卷,2183-2190 页,Springer,美国。 [30] W.Q.Meeker、C.P.Chiou、V.Chan 和 R.B.Thompson,1998 年。《钛中合成硬质 α 夹 杂物检测的可靠性评估改进方法》。《定量无损检测进展评述》,第 17b 卷,2061-2068 页,Springer,美国。 [31] R.B.Thompson 和 W.Q.Meeker,1997 年。《纳入物理模型洞察力的 POD 确定方法论》 。《欧美研讨会会刊之 NDE 可靠性和验证方法确定》,107-114 页,德国柏林。 [32] P.Sarkar、W.Q.Meeker、R.B.Thompson、T.A.Gray 和 W. Junker,1998 年。《超声波 探伤检测概率建模》。《定量无损检测进展评述》,第 17b 卷,2045-2052 页,Springer, 美国。 [33] W.Q.Meeker、C.P.Chiou、V.Chan 和 R.B.Thompson,2001 年。《超声波探伤检测概率 的一种预测方法》。《定量无损检测进展评述》,第 17b 卷,2045-2052 页,Springer,美 国。 [34] M.Wall 和 S.Burch,2000 年。《旨在评估 NDT 内在能力的建模价值》。第 15 届世界 NDT 会议,意大利罗马。 [35]J.H.Kurz、A.Jungert、S.Dugan 和 G.Dobmann,2012 年。《使用超声相控阵确定 POD 以 便在概率损失评估中考虑 NDT》。第 18 届世界无损检测会议,南非德班。 [36] H. B. Shan、M. LI、H.D.Chen 和 T. M. LV,2008 年。《超声波探伤模拟软件的开发》。 第 17 届世界无损检测会议,2008 年 10 月 25 日至 28 日,中国上海。 研究/发展/技术 44 管道技术期刊

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