Перспективы использования цифровых моделей для решения актуальных задач в атомной энергетике

Abstract

Рассмотрены перспективы применения цифровых моделей при расчетных обоснованиях в процессе аттестационных испытаний систем неразрушающего контроля в области использования атомной энергии в связи с выходом нового ГОСТ Р 50.04.07–2018. Отмечается, что цифровые модели должны опираться на современные технологии, предусматривающие использование как адекватных (в первую очередь, трехмерных конечно-элементных) математических моделей конкретных процедур неразрушающего контроля, так и эффективных алгоритмов анализа измеренных данных. Такие модели дают возможность исследовать характер взаимодействия поля или излучения с контролируемым изделием, судить о достоинствах того или иного метода контроля и его ограничениях, выбрать наилучшие условия организации процедуры контроля, грамотно спроектировать конструкцию преобразователя в конкретной задаче, а также обоснованно задать программу анализа сигналов и принятия решения. Только так можно обеспечить требуемые ГОСТом надежное «прогнозирование сигналов от дефектов с учетом их характеристик, а также влияния местоположения и ориентации дефектов, прогнозирования зоны и объема контроля конкретного объекта (зоны) контроля». На примере внедрения программно-методического комплекса PIRATE продемонстрированы возможности использования адекватной цифровой модели в процессе аттестационных испытаний методики вихретокового контроля теплообменных труб парогенераторов АЭС с реакторами ВВЭР. The prospects of using digital models for calculation justifications in the process of certification tests of nondestructive testing systems in the field of nuclear energy use in connection with the release of the new GOST R 50.04.07–2018 are considered. It is noted that digital models should be based on modern technologies that provide for the use of both adequate (first of all, finite element three-dimensional) mathematical models of specific nondestructive testing procedures, and effective algorithms for analyzing measured data. Such models make it possible to study the nature of the interaction of the field or radiation with the tested product, judge the advantages of a particular testing method and its limitations, choose the best conditions for organizing the diagnostic procedure, correctly design the transducer for a specific task, and reasonably set a program for analyzing signals and making decisions. This is the only way to provide reliably prediction of signals from defects required by GOST, taking into account their characteristics, as well as the influence of the location and orientation of 106 defects, forecasting the zone and scope of testing of a particular object (zone). For example, the introduction of program-methodical complex PIRATE demonstrated the possibility of using adequate digital model in the process of attestation techniques of eddy current testing of steam generator heat exchanger tubes of NPP with VVER.