The work goal is to study the human factor role in a safety problem of the ultrasonic testing of high-duty welded objects. The key objective and subjective factors determining the human reliability of the man-machine systems are analyzed. It is shown that subjective factors are divided into three main subgroups: the level of training, individual characteristics and functional state of the human-operator. On the basis of the job specification approach, the most important skills of the ultrasonic testing (UST) operators are determined, and the original training facilities for their purposeful development are worked out. Some modifications of the computerized simulator-examiner for training and the integrated proficiency assessment of the UST operators of the joint welds are developed. Based on the conducted analysis of the individual peculiarities of the personality, it is found that the medicobiologic structure of a person plays a crucial role and determines some basic professionally important qualities for the UST operator occupation. The influence of the functional state of the ultrasonic testing operators on the results of the professional activities is investigated by experiment.
welded objects, ultrasonic testing, human factor, individual characteristics, simulators, functional state.
В настоящее время техногенная безопасность является проблемой мирового масштаба. На территории России насчитывается около 100 тыс. опасных производств и объектов. Из них около 1,5 тыс. — ядерные, 3 тыс. — химические и биологические объекты особо высокой опасности. Следует отметить, что в подавляющем большинстве случаев речь идет о сварных конструкциях. Так, в стране насчитывается более 40 тыс. резервуаров, 22 тыс. городских мостов и путепроводов. В нефтяной и газовой промышленности эксплуатируются более 170 тыс. км магистральных газопроводов и более 50 тыс. км магистральных нефтепроводов [1].
Выполненные в разных организациях исследования реальной дефектности сварных конструкций ответственного назначения показали, что технологические дефекты отмечаются даже при высоком техническом уровне процесса сварки. Так, при автоматической сварке сосудов давления на каждые 10 м шва в среднем приходится 3–4 дефекта, при ручной дуговой сварке их количество возрастает до 35. Согласно заключению Международного института сварки, этой причиной обусловлено около 40 % разрушений сосудов давления и трубопроводов. Проблема техногенной безопасности осложняется тем, что большая часть объектов ответственного назначения в нашей стране выработали плановый ресурс на 50–70 %. 25 % общей протяженности нефтепроводов эксплуатируются свыше 30 лет, 33 % — от 20 до 30 лет. Каждый год происходит 75–80 прорывов на магистральных нефтепроводах, что наносит огромный экологический ущерб. Около 60 % котельного оборудования ТЭС отработало нормативные сроки. Порядка 40 % российских атомных подводных лодок находятся на вооружении более 30 лет [2].
Один из главных путей решения проблемы безопасности данных объектов — их техническая диагностика на основе методов неразрушающего контроля (НК). При этом в 70–80 % случаев при неразрушающем контроле используется УЗК. Однако выявляемость дефектов в ответственных объектах штатным УЗК находится в пределах 45–70 %. Об этом свидетельствуют результаты реализации международной программы PISC (ProgramofInspectionofSteelComponents) [3] и данные российских исследований [4]. С 1997 года регулярно проводится Американо-Европейский семинар по надежности НК, на котором, в частности, была особо отмечена следующая проблема. Человеческий фактор существенно снижает потенциальную надежность и эффективность системы контроля. Таким образом, очевидна необходимость соответствующих научных исследований и разработка мер, позволяющих снизить негативное влияние указанного фактора [5].
1. Steklov, О.I. Problemnye zadachi svarochnogo proizvodstva v Rossii. [Problem tasks of welding production in Russia.] Svarochnoe Proizvodstvo, 2000, no. 12, pp. 3-7 (in Russian).
2. Bigus, G.A., et al. Diagnostika tekhnicheskikh ustroystv. [Technical equipment diagnostics.] Moscow: Bauman MSTU Publ. House, 2014, 587 p. (in Russian).
3. Crutzen, S. Summary of the PISC II project: PISC II report no. 1, June1985. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 1987, vol. 28, pp. 311-346.
4. Shcherbinskiy, V.G. Tekhnologiya ul´trazvukovogo kontrolya svarnykh soedineniy. [Ultrasonic testing technology of welded joints.] Moscow: Tisso, 2005, 326 p. (in Russian).
5. Amerikano-Evropeyskiy seminar po nadezhnosti NK. [US-European Workshop on NC Reliability.] Izdatel´skiy dom "SPEKTR". Testing. Diagnostics, 2000, no. 10, pp. 52 (in Russian).
6. Gurvich, А.К. Nadezhnost´ nerazrushayushchego kontrolya kak nadezhnost´ kompleksa «defektoskop - op-erator - sreda». [Non-destructive testing reliability as reliability of the “flaw detector - operator - environment” complex.] Russian Journal of Nondestructive Testing, 1992, no. 3, pp. 5-12 (in Russian).
7. Korobtsov, А.S., Lukyanov, V.F., Gorbachevskaya, E.P. Trenazher dlya tselenapravlennogo formirovaniya na-vykov skanirovaniya u operatorov UZK. [Simulator for the purposeful formation of scanning skills of ultrasonic testing operators.] // Testing. Diagnostics. 2004, no. 11, pp. 51-53 (in Russian).
8. Lukyanov, V.F., Korobtsov, А.S., Aleshin, N.P. Ekzamenator nadezhnosti operatora UZK. [Examiner of ultrason-ic testing operator reliability.] Russian Journal of Nondestructive Testing, 1995, no. 10, pp. 38-43 (in Russian).
9. Korobtsov, А.S. Metodiki sozdaniya iskusstvennykh defektov zadannykh razmerov i mestopolozheniya. [Methods of creation of artificial defects of the specified sizes and location.] Industrial laboratory. Material diagnostics. 2004, no. 11, pp. 51-53 (in Rus-sian).
10. Korobtsov, А.S., Sagirova, M.V. Chelovecheskiy faktor v proizvodstvennoy deyatel´nosti. [Human factor in pro-duction activities.] Theoretical and Practical Aspects of Management, 2012, no. 4, pp. 48-51 (in Russian).
11. Korobtsov, А.S. Chelovecheskiy resurs v sisteme menedzhmenta kachestva svarochnoy produktsii. [Human re-source in quality management system of welded products.] Vestnik of DSTU, 2011, no. 9, pp. 1611-1620 (in Russian).
12. Korobtsov, А.S. Rol´ operatora v obespechenii dostovernosti ul´trazvukovogo kontrolya opasnykh ob´´ektov. [The role of operator in adequacy of ultrasonic testing of hazardous objects.] Life Safety, 2007, no. 12, pp. 4-9 (in Russian).
13. Korobtsov, А.S. Vliyanie funktsional´nogo sostoyaniya operatora UZK na rezul´taty professional´noy deyatel´nosti. [Influence of the functional state of ultrasonic testing operator on the professional activities results.] University News. North-Caucasian region. Machine Building problems. 2005, Spec. Iss., pp. 108-112 (in Russian).
