Приемочный (а не «выходной»(!)) контроль – это контроль продукции, по результа­там которого принимается решение о ее пригодности к поставкам и/или к исполь­зованию (эксплуатации) [1]. Продукцию, подвергаемую приемочному НК, допусти­мо разделить на две группы:

1) материалы, полуфабрикаты, детали и т. п., поставляемые потребителям для изго­товления объектов в различных отраслях промышленности, строительства, транспор­та и подвергаемые потребителем сплошно­му или выборочному входному НК;
2) продукция целевого назначения, как правило, в виде объектов повышен­ной опасности, передаваемая заказчи­ку для эксплуатации без обязательного сплошного и даже выборочного входно­го НК (котлы атомных реакторов, корпу­са морских судов, пролетные строения железнодорожных мостов, рельсы же­лезнодорожные и т. п.).

В промышленных объектах возможно образование дефектов четырех типов: не­сплошности, структурные неоднороднос­ти, отклонения размеров и физико-меха­нических свойств материала от значений, нормированных в НТД. Преобладающий тип дефектов – несплошности. Дефекты могут быть единичными или в виде груп­пы дефектов.
Естественно, в объекте могут воз­никать k типов дефектов: k = 1, 2, …, n в количестве mk каждый. В общем слу­чае дефект любого типа в той или иной степени потенциально опасен. С учетом потенциальной опасности дефекты со­гласно ГОСТ 15467 [2] разделяют на три вида: критические, значительные и малозначительные. Тем не менее, в практике ограничиваются разделением дефектов на два вида: «допустимые» и «недопустимые», т. е. такие, которые под­лежат выявлению и изъятию. Так в свар­ных соединениях листов толщиной 25 мм и менее поры диаметром 1 мм отнесе­ны к виду «допустимые», а более 1 мм – к виду «недопустимые» [3]. В объекте могут возникать дефекты Dразличного типа k и вида i: Dki, где i = 1, 2, 3.
Деление дефектов различного типа k на два вида – «допустимые» и «недо­пустимые» – весьма условно и экономи­чески убыточно. Жесткие требования к качеству сварных соединений и разде­ление дефектов в них на эти два вида предопределяют перебраковку с после­дующей вырубкой и заваркой малозна­чительных дефектных участков, что сни­жает, а не повышает эксплуатационную надежность объектов.

Потенциальная опасность дефекта Dki проявляется в возможности возникно­вения из-за него аварийной ситуации в процессе эксплуатации объекта, и ее до­пустимо характеризовать вероятностью Pki(A) возникновения аварийной ситуации при регламентированных условиях и ре­жимах эксплуатации объекта в течение заданного периода времени, если этот дефект в объекте единственный [4].

Заметим, что установление численных значений Pk(A) потенциальной опаснос­ти дефектов типа k весьма трудоемкая и поэтому во многих случаях не реша­емая задача. Приближенные (условные) значения Pki*(A), достаточные для выбо­ра систем НК, можно определить, как это показано в [5], если ранжировать дефекты различного типа и размера по коэффициентам опасности rki (табл. 1):

Pki*(A) = Pт*(A) rki /rт ,
где
Pт*(A) = 0,9999 – условная потенци­альная опасность трещины;
rki – коэффициент опасности дефекта типа k и вида i;
rт – коэффициент опасности трещины.

Образование дефектов в объекте при установившемся технологическом процес­се их изготовления (эксплуатации) следует рассматривать как последовательность случайных событий. Поэтомудефектность объектов, т. е. степень поврежденности их дефектами, удобно описывать совокуп­ностью распределений вероятностей fki(m) числа m дефектов типа-вида ki в объекте. Эти распределения рассчитываются при­менительно к объекту в целом или к участ­ку определенной заданной длины (площа­ди). При построении распределений fki(m) используют данные НК, металлографичес­ких и фрактографических исследований объектов.

Для выявления в объектах дефектов вида критические (недопустимые) исполь­зуют различные методы НК, каждому из которых присущи регулируемые и измеря­емые параметры аппаратуры и процесса контроля, обусловливающие достовер­ность обнаружения дефектов и воспро­изводимость результатов контроля. Такие параметры образуют группу основных па­раметров контроля. Основные параметры контроля охватывают основные парамет­ры аппаратуры и основные параметры метода, которые определяются соответствующими основными параметрами аппа­ратуры и физическими характеристиками материала объекта контроля. Наиболее полно основные параметры контроля, способы их измерения и стандартизации определены для акустических (ультразву­ковых) методов НК [7, 8].

В процессе НК объек­та дефект Dki может быть выявлен или пропущен. Выявление этого дефекта можно рассматривать как событие случайное с вероятностью P(Вki). Априорная вероятность выявления дефектаDki в реальных условиях вариантом t метода М должна опреде­ляться с учетом надеж­ности комплекса «дефек­тоскоп–(оператор-среда)»[4]. Обозначим эту вероятность как Pд-оп(Вki|Мt). Вероятность обнаружения того же дефекта системой Cj составит:

Pд-оп(Вki|Cj) = 1 – Π [1 – Pд-оп (Вki|Мt )].

Для контроля одного и того же объек­та в общем случае может быть использовано множество различных систем Сj, где j = 1, 2, … Необходимость обоснова­ния и введения критерия для выбора эффективной системы НК конкретных объектов очевидна. С этой целью вво­дится интегральный критерий эффек­тивности Qj системы Cj, отражающий соотношение поставленной цели (тех­ническая эффективность ΔGj) и суммар­ных затрат ЭΣj, за счет которых достиг­нута эта техническая эффективность.
Техническая эффективность системы НК – это приращение ΔGj вероятности невозникновения аварийной ситуации в объекте, обязанное устранению в нем дефектов, выявленных системой НК, и определяемое выражением:

ΔGj = Gj – G0,

где G0 – вероятность невозникновения аварийной ситуации в объекте после его изготовления до проведения НК;
а) неизвестны распределения fki(m). При этом используют обычно известные распределения fki(0) и fki (m), где m – наиболее вероятное для данного объекта число дефектов Dki;
б) неизвестны значения потенциаль­ной опасности Pki (A), но известны (или приняты) коэффициенты опасности rki дефектов Dki. При этом Pki(A) заменяют ус­ловными расчетными значениями Pki*(A);
в) неизвестны значения Pki(A) и rki; все дефекты разделяют на два вида: допус­тимые и недопустимые. При этом пер­вым приписывается Pд(A) = 0, а вторым – Pн(A) = 0,999;
г) отсутствуют значения Pд-оп(Вki|Мt) для рассматриваемых объектов. Тогда они для каждого выбранного метода должны быть заимствованы из публи­каций или у организаций, выполняющих НК аналогичных объектов, или оценены экспериментально.
Суммарные затраты ЭΣj на систему приемочного контроля включают затра­ты непосредственно на контроль (Эк j), на вспомогательные операции, сопутству­ющие контролю (Эв j), и вероятные убыт­ки, связанные с перебраковкой годных объектов (Эп j), т. е. ЭΣj = Эк j + Эв j + Эп j. Недобраковка (затраты Эн j) учитывается технической эффективностью.
Следует отметить, что затраты непосредственно на локальный (ручной) контроль Эк j в основном определяются не стоимостью дефектоскопической аппа­ратуры, а заработной платой персонала НК. Так при контроле ≈ 100 млн. деталей подвижного состава в год затраты на амортизацию средств НК не превышают 135 тыс. руб. при расходах на заработ­ную плату более 630 тыс. руб.
Значения Эк j и Эв j для систем НК долж­ны уточняться для конкретного процес­са контроля. Затраты Эп j, связанные с ремонтом (или изъятием) ошибочно за­бракованных объектов, могут быть вы­званы следующими причинами:
– случайной перебраковкой объекта, не содержащего никаких дефектов, из-за низкой помехозащищенности системы НК; при этом вероятность перебраков­ки – P(ПIj);
– вынужденной перебраковкой объекта, содержащего допустимые дефекты, ко­торые по данным контроля системой Cj не могу быть однозначно отнесены к допустимым; при этом вероятность пе­ребраковки –P(ПIIj).
Очевидно, что вероятность перебра­ковки объекта при контроле системой Cj составит:

P( ПI,IIj) = 1 – [1 – P(ПIj)] [1 – P(ПIIj)],

а вероятные убытки от перебраковки объекта при его стоимости или затратах на его «ремонт» F:

Эп j = F P(ПI,IIj).

Вероятные убытки от недобраковки Энj при известной стоимости J аварийной ситуации определяются выражением:

Эн j = J(1 – Gj) = J[1 – (G0 + ΔGj)].

Следует обратить внимание на то, что затраты на систему НК, предусматрива­ющую вынужденную перебраковку объ­екта (вторая причина), могут быть ниже затрат на систему НК, не допускающую такую преребраковку, при одинаковой технической эффективности этих систем.
Применение интегрального критерия «техническая эффективность – стоимость» в качестве основного принципа исследо­вания систем НК позволяет ввести ко­личественную определенность в понятия «плохая», «хорошая» и «лучшая» система НК и формировать рациональные системы НК объектов. Заметим, что этим критери­ем человечество пользуется инстинктив­но и ежедневно, даже тогда, когда решает вопрос куда в перерыв пойти обедать: в ресторан повышенной комфортности или в кафе, или в студенческую столовую, или ограничиться бутербродом?

В отдельных случаях, когда при изме­нении систем (например, при изменении чувствительности дефектоскопа) затра­ты (Эк j + Эв j) на контроль остаются пос­тоянными, для оптимизации систем НК допустимо ограничиться минимизацией функции rj:
rрац = min {J[1 – (G0 +ΔGj)] + F(ПI,IIj)}
при ΔGрац = max ΔGj.

Встречаются ситуации, когда затра­ты (Эк j + Эв j) на возможные системы контроля объектов практически одина­ковы, стоимости перебраковки F и не­добраковки J объектов весьма близки (F ≈ J), все дефекты дифференцированы на допустимые и недопустимые, вероят­ности обнаружения которых возможны­ми системами Cj составляют соответственно P(Bд|Cj) и P(Bн|Cj). В этом случае интегральный критерий эффективности системы приобретает вид

rрац = min {P(Bд|Cj) + [1 – P(Bн|Cj)]}
при P(Bн|Cрац) = max P(Bн|Cj).

Таким образом, интегральный крите­рий эффективности в зависимости от класса задачи формирования эффек­тивной системы НК приобретает конк­ретные расчетные выражения, исполь­зование которых в практике контроля не вызывает каких-либо затруднений.

Формированию систем НК объектов конкретного вида должна предшество­вать разработка проектной организа­цией исходного перечня недопустимых дефектов, подлежащих выявлению, с ука­занием их типа, размеров, расположения по длине и сечению объекта, минимально допустимых расстояний между дефекта­ми и максимально допустимого числа де­фектов на заданной длине или площади объекта и др.

Представляется неприемлемым опи­сание дефектов в объектах косвенными признаками, проявляемыми при их обна­ружении методами НК (например, «недо­пустимы дефекты, если их эквивалентная площадь превышает … мм2» и т. п.).

Перевод типоразмеров недопусти­мых дефектов на «язык методов НК» – дело специалистов в области НК.
Естественно, исходные требования к качеству и к системе НК объектов впос­ледствии могут уточняться, как это и про­изошло за период с 1953 по 1997 годы в мостостроении (табл. 1 в [3]).
Приемочному контролю, как правило, предшествуют пооперационный и входной контроль. Примечательно, что приемоч­ный контроль объектов у производителя может быть повторен у потребителя уже в виде контроля входного, как самосто­ятельного, так и в виде инспекционного. Примечательно и то, что иногда опера­ционный контроль может выступать как составная часть входного контроля.

Литература
1. ГОСТ 16504-81. Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль ка­чества продукции. Основные термины и опреде­ления. – М.: Изд-во стандартов, 1981.
2. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и опре­деления. – М.: Изд-во стандартов, 1979.
3. Гурвич А. К. Неразрушающий контроль в мос­тостроении. – В мире НК. 200З. № 4(22). С. 4–7.
4. Гурвич А. К. Неразрушающий контроль. Кн.1: Общие вопросы. Контроль проникающими вещест-вами/А. К. Гурвич, И. Н. Ермолов, С. Г. Сажин. – М.: Высшая школа, 1992. С. 11–18, 101–126.
5. Волченко В. Н. Вероятность и достоверность оценки качества металлопродукции. – М.: Маши­ностроение, 1986.
6. Шапиро Л. Ш. Неразрушающий контроль сварных соединений мостовых и крановых конст-рукций//Опыт внедрения неразрушающих ме­тодов испытания материалов. – В кн.: ВСИТО. – Кишинев, 1974. С. 22–24.
7. Гурвич А. К., Кузьмина Л. И. Основные пара­метры ультразвукового контроля сварных соеди­нений, принципы их стандартизации и эталони­рования. – Дефектоскопия. 1970. № 6.
8. Приборы для неразрушающего контроля ма­териалов и изделий/Справочник. Кн. 2//Под ред. В. В. Клюева. – М.: Машиностроение, 1986.
9. Адлер Ю. П., Маркова В. Е., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске опти­мальных условий. – М.: Наука, 1976. – 321 с.
10. Розина М. В., Яблоник Л. М., Васильев В. Д.Неразрушающий контроль в судостроении/ Справочник дефектоскописта. – Л.: Судострое­ние, 1983. – 152 с.