Л-6. Методы дефектоскопии. Дефектоскопический контроль магнитным методом.

Методы оценки состояния машин и оборудования

Виды дефектов и их техническая диагностика

Дефектом яв-ся каждое отдельное несоответствие объекта установленным требованиям.

Дефекты различаются по

Размерам;

Расположению;

По природе;

Происхождению.

Дефекты могут образовываться в процессе

Плавки и литья (раковины, поры, рыхлости, включения и др.);

Обработки давлением (нар. и внутр. трещины, рванины, расслоения, закаты и др.);

Химической и химико-термической обработки (зоны грубозернистой структуры, перегревы, пережоги, термические трещины, неодинаковая толщина термического слоя и др.);

Механической обработки (шлифовочные трещины, несоблюдение размеров, риски и др.);

Сварки (непровары, шлаковые включения, газовые поры и др.)

Величина или масштаб дефекта – количественная характеристика отклонения фактических размеров и (или) формы деталей и их поверхностей от номинальных значений.

Диагностирование – определение технического состояния по косвенным параметрам и признакам.

Техническая диагностика – отрасль знаний, исследующая техническое состояние объектов диагностирования и проявления технических состояний, разрабатывающая методы и средства их обнаружения и локализации дефектов в технических системах, а также принципы организации и использования систем диагностирования.

Задача диагностирования – предупредительное обследование машины в целом или ее составных частей, преимущественно без разборки; определение технического состояния механизмов, проверка их работоспособности, оперативного обнаружения неисправностей; определение и предсказание возможных отклонений в режимах работы; сбор исходных данных для прогнозирования остаточного ресурса и безотказности составных частей.

Различают субъективный и объективный поиск отказов и неисправностей.

Субъективный поиск – качественная оценка на основе опыта и навыков исполнителя.

Объективный метод – установление количественных оценок на основе КИП, стендов, специальных инструментов.

В свою очередь методы контроля можно подразделить на

Прямой – используются достоверные функциональные связи между контролируемыми и измеряемыми параметрами (визуальные методы контроля);

Косвенный – дефектоскопия. Применяется для обнаружения скрытых внутренних дефектов без разрушения деталей (недеструктивный контроль).

Дефектация направлена в первую очередь выявление дефектов деталей компрессоров и их узлов.

Характерным признаком дефектации является получение дефектоскопической информации на основе применения неразрушающих методов контроля тех или иных параметров состояния деталей и узлов. При поузловой дефектации выявляют отклонения деталей узлов от заданного взаимного положения. При подетальной дефектации определяют возможность повторного использования деталей и характер требуемого ремонта. Сортируют детали на следующие группы:

детали, имеющие износ в пределах допуска и годные для повторного использования без ремонта;

детали с износом выше допустимого, но пригодные для ремонта;

детали с износом выше допустимого и непригодные к ремонту.

Основные методы дефектоскопии деталей и узлов компрессоров приведены на рис. 11.

При визуальном контроле (наружном осмотре) выявляют видимые трещины, изломы, изгибы, истирания, выкрашивания, смятия, разъедание, царапины на поверхностях деталей.

Для визуального контроля состояния деталей без разборки применяют приборы для контроля внутренних поверхностей и обнаружения дефектов в труднодоступных местах - эндоскопы и бороскопы.

Принцип действия эндоскопов заключается в осмотре объекта с помощью специальной оптической системы, передающей изображение на значительные расстояния (до нескольких метров). При этом отношение длины эндоскопа к его поперечному сечению значительно больше единицы. Существуют линзовые, волоконно-оптические и комбинированные эндоскопы. Для возможности визуального наблюдения конструкция компрессора должна иметь соответствующие полости, лючки и т. п.

С помощью линзовых эндоскопов обнаруживают трещины, царапины, коррозионные пятна, выбоины и другие дефекты размерами 0,03-0,08 мм. Линзовые эндоскопы обычно представляют собой жесткую конструкцию, однако созданы приборы (имеющие участки корпуса с гибкой оболочкой), изгибающиеся в пределах 5-10°. Диаметр поля обзора 3-20 мм.

Гибкие волоконно-оптические эндоскопы позволяют передавать изображение контролируемого объекта по криволинейному каналу. Принципиальная схема такого контроля показана рис. 12.

Проверку на ощупь проводят для выявления изменений геометрических параметров деталей вследствие изнашивания, а также для выявления нарушений режима работы деталей, входящих в состав пар трения.

Инструментальные методы определения износа деталей приведены в табл. 8.

Обмером с помощью измерительного инструмента завершают, как правило, визуальный контроль деталей. Измерения позволяют определить износ тех или иных рабочих поверхностей, отклонение элементов детали от правильной геометрической формы как в продольном (конусообразность, бочкообразность и т. д.), так и в перечном (овальность, огранка и т. д.) сечениях детали. При обмере деталей используют стандартный мерительный инструмент универсального назначения (штангенциркули микрометры, микрометрические нутромеры и т. д.).

Отклонение формы деталей типа тел вращения в поперечных сечениях определяют с помощью кругломеров (например, мод. 256, 289, 290). При выполнении дефектации деталей в условиях специализированного ремонтного предприятия для контроля размеров применяют визуально-оптические приборы (проекторы), приборы для автоматического контроля линейных размеров и т. д. Метод обмера чаще всего при меняют при определении дефектов цилиндров, цилиндровых втулок, поршней, поршневых колец, поршневых штоков и пальцев, коленчатых валов, роторов, коренных и шатунных подшипников, крейцкопфов и параллелей.

Метод взвешивания обычно применяют для определения величины износа и интенсивности изнашивания деталей при исследованиях ресурса компрессора (ресурсных испытаниях). Применение этого метода в производственных условиях осложняется из-за недостаточной определенности места изнашивания, а также отсутствия строгих зависимостей износа, выражаемого через изменение размера изнашиваемой поверхности, от изменения массы детали. Поэтому в производственных условиях метод используют для качественной оценки состояния детали при дефектации.

Метод искусственных баз позволяет определять локальный износ детали с высокой точностью. Суть метода: перед началом эксплуатации на изнашиваемой поверхности делают лунки (рис. 13, а), или квадратные отпечатки (рис. 13, 6). Отпечатки могут быть получены, например, при вдавливании алмазной пирамидки. Геометрические параметры лунок и отпечатков измеряют до и после эксплуатации детали.

Недостаток метода - необходимость повреждения исследуемых поверхностей, что в отдельных случаях может привести искажению картины изнашивания.

Профилографирование – графическое записывание профиля.

При методе поверхностной активации обследуемая поверхность (участок, точка) детали подвергаются предварительному облучению потоком альфа-частиц. В результате в микрообъеме образуется смесь радиоактивных изотопов, испускающая гама-излучение. По мере изнашивания активированного объема уменьшается активность излучения, регистрируемого радиометрической аппаратурой (рис. 14).

Дефектация деталей по геометрическим признакам (износы, деформации, шероховатость и т. п.) составляет важную информацию о техническом состоянии обследуемых объектов. Однако для оценки ресурсных параметров необходима еще информация о внутреннем состоянии материала деталей, определяющем их статическую и динамическую прочность.

Краткие характеристики основных методов выявления дефектов материала деталей компрессоров приведены в табл. 9.

Цель гидропневмоиспытаний – выявление герметичности сборки, сварки и т.п., а так же испытания на прочность самих изделий.

При проведении гидропневмоиспытаний, изделия подвергают действию повышенного давления, выдерживают определенное время. Например, блок-картер в сборе с крышками испытывают на прочность гидравлическим давлением, как правило, 3,5 МПа с выдержкой, под давлением в течение 10 мин. При испытании персонал должен находиться за непроницаемой перегородкой. Подойти к изделию для контроля разрешается лишь после выдержки испытываемого блок-картера под давлением. Если при осмотре блок-картера, находящегося под давлением жидкости, наблюдаются течи, выступление росы, отпотевание и т. п., то блок-картер бракуют.

Постепенно поднимают давление до 2,1-2,5 МПа. Блок-картер выдерживают под давлением не менее 5 мин. При этом контролируют появление воздушных пузырей в воде.

Пузыри появляются в местах неплотностей, которые помечает испытатель.

После испытаний блок-картер и другие детали тщательно осматривают. Годные детали клеймят.

Цели гидропневмоиспытаний, проводимых при дефектации деталей компрессоров, совпадают целями аналогичных испытаний, проводимых при диагностике компрессоров в целом.

Гидропневмоиспытаниям подвергают корпуса, блок-картеры, цилиндры, цилиндровые втулки, арматуру, трубопроводы и др.

Корпуса компрессоров (блок-картеры ПК) в рабочих условиях находятся под давлением воды и газа (воздуха или паров холодильного агента) и их недостаточная прочность может привести к аварии, а недостаточная плотность - к утечке газа .

На прочность блок-картеры испытывают водой под давление, а на плотность - воздухом под давлением.

Блок-картер в сборе с крышками испытывают на прочность гидравлическим давлением, как правило, 3,5 МПа с выдержкой, под давлением в течение 10 мин. При испытании персонал должен находиться за непроницаемой перегородкой. Подойти к изделию для контроля разрешается лишь после выдержки испытываемого блок-картера под давлением. Если при осмотре блок-картера, находящегося под давлением жидкости, наблюдаются течи, выступление росы, отпотевание и т. п., то блок-картер бракуют.

После сброса давления до нуля воду из блок-картера сливают.

При испытании блок-картера на герметичность к нему подсоединяют шланг воздушной сети, после чего с помощью тельфера его опускают в ванну с водой. Толщина слоя воды в ванне над погруженным блок-картером обычно составляет 300-500

Постепенно поднимают давление до 2,1-2,5 МПа. Блок-картер выдерживают под давлением не менее 5 мин. При этом контролируют появление воздушных пузырей в воде.

Пузыри появляются в местах неплотностей, которые помечает испытатель.

После испытаний блок-картер и другие детали тщательно осматривают. Годные детали клеймят.

На ряде заводов при испытаниях блок-картеров на плотность их наружные поверхности покрывают мыльным раствором, в который добавляют несколько капель глицерина для предотвращен высыхания. При испытаниях также контролируют появление пузырей.

Подготовку к гидропневмоиспытаниям деталей фреоновых компрессоров проводят особенно тщательно. Детали очищают обдувают сухим сжатым воздухом, Детали, соприкасающиес с фреоном, обезжиривают, например, в четыреххлористом углероде или бензине-растворителе (уайт-спирите). Испытание прочность и плотность проводят под водой, используя сухой воздух или азот.

Дефектоскопический контроль магнитным методом. Магнитопорошковый метод предназначен для выявления поверхностных несплошностей металла (трещин, закатов, включений, расслоений и т.п.) за счет обнаружения магнитных полей рассеяния, возникающих вблизи дефектов после намагничивания объектов контроля.

С помощью магнитных методов выявляют трещины, поверхностные пленки, волосовины и другие дефекты стальных и чугунных деталей компрессоров: коленчатых валов, шатунов, штока и т. д.

При магнитопорошковом методе для выявлениянарушений сплошности в изделиях в качестве индикаторов используют магнитные порошки (люминесцентный, цветной) или магнитные суспензии. По ГОСТ 21105-87 высшая чувствительность метода ограничена дефектами с шириной раскрытия от 10 мкм и минимальной протяженностью условного дефекта 0,5 мм.

Магнитопорошковый метод контроля состоит из следующих операций:

подготовка детали к контролю,

намагничивание детали,

нанесение на деталь магнитного порошка или суспензии,

осмотр детали,

оценка результатов контроля

размагничивание.

Подготовка к контролю заключается в очистке поверхности детали от ржавчины, окалины, масляных загрязнений. Шероховатость зачищенной поверхности зоны контроля должна быть не более 40 микрометров.

Применяемые материалы: моющие средства, растворители (бензин, керосин, ацетон),СД-1, АФТ-1, волосяные щетки, кисти, мелкая наждачная бумага, скребки, напильники, х/б безворсовая ветошь, белая контрастная краска типа ELYWCP-712 или аналогичная (наносят для увеличения контрастности толщиной 5-10 микрометров).

Если поверхность детали темная и черный магнитный порошок плохо виден, то ее иногда покрывают тонким слоем белой краски (нитротролака).

Чувствительность и возможность обнаружения дефектов зависят от правильного выбора способа, направления и вида намагничивания.

Постоянный ток наиболее удобен для выявления внутренних дефектов (на расстоянии от поверхности до З мм). Однако детали с толщиной стенки более 25 мм не следует намагничивать постоянным током, так как после контроля их невозможно размагнитить. Внутренние дефекты можно выявить с помощью переменного (и импульсного) тока, если его амплитуду увеличить в 1,5-2,5 раза по сравнению с амплитудой тока, рассчитанной для выявления поверхностных дефектов. Намагничивание проводят разными способами: пропусканием тока по детали или стержню, проходящему через отверстие в детали; с помощью нескольких витков провода, проходящих в отверстие детали и охватывающих частью витка деталь снаружи. Продольное намагничивание чаще осуществляют с помощью соленоида и реже с помощью электромагнитов (еще реже применяют постоянные магниты).

В зоне дефекта резко изменяются параметры магнитного поля рассеяния. Силовые линии в намагниченной детали огибают дефект как препятствие с малой магнитной проницаемостью. Для выявления дефекта детали необходимо перпендикулярное расположение дефекта в направлении магнитного поля. Деталь необходимо проверять в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Магнитный порошок приготовляют из сухого, мелко размолотого железного сурика или из чистой железной окалины, измельченной в шаровой мельнице и просеянной. Порошок наносят на деталь распылением (способ сухого магнитного порошка) либо погружением детали в емкость с порошком, а также способом воздушной взвеси.

Применяют водные, керосиновые, масляные магнитные суспензии.

Для получения 1 л водной суспензии разводят 15-20 г олеинового или хозяйственного мыла в небольшом количестве теплой

воды, затем добавляют 50-60 г магнитного порошка и полученную смесь тщательно растирают в ступе. После этого доливают горячую воду до 1 л.

Масляные суспензии получают на основе, например, масла РМ либо трансформаторного масла.

Чувствительность магнитных порошков и суспензий оценивают с помощью прибора МП-10 или установки У-2498-78.

Магнитную суспензию наносят на деталь путем погружения в ванну, путем полива, а также аэрозольным способом, Напор струи должен быть слабым, чтобы порошок с дефектных мест не смывался.

Контролер должен осмотреть деталь после стекания с основной массы суспензии, когда картина отложений порошка становится неизменной.

Детали проверяют визуально, но в сомнительных случаях для расшифровки характера дефектов используют оптические приборы. Увеличение оптических средств не должно превышать х10. Применяют переносные и передвижные магнитные дефектоскопы.

Разбраковку деталей по результатам контроля проводит опытный контролер. На его рабочем месте должны быть фотографии дефектов или их дефектограммы (реплики с отложениями порошка, снятые с дефектных мест с помощью клейкой ленты), а также контрольные образцы с минимальными размерами недопустимых дефектов.

Отложения порошка на волосовинах имеют вид прямых или слегка изогнутых тонких линий. Осаждение порошка над трещинами имеет вид четких ломаных линий с плотным осаждением порошка. Валики порошка, осевшие под флокенами , представляют собой четкие и резкие короткие черточки, иногда искривленные, расположенные группами (реже единичные). Заковы дают четкое отложение порошка в виде плавно изогнутых линий. Поры и другие точечные дефекты выявляются в виде коротких полосок порошка, направление которых перпендикулярно направлению намагничивания.

Основным недостатком магнитопорошковсго метода является возможность перебраковки из-за отложений порошка на так называемых ложных дефектах (магнитная неоднордность, наклеп меди).

Феррозондовый метод применяется для полуавтоматического контроля качества поверхности и сварных соединений толстостенных ферромагнитных изделий типа обечаек, гильз, корпусов на наличие дефектов (разнонаправленных трещин, непроваров, раковон и т. д.) на поверхности и на глубине до 5 мм. Феррозондовая установка «Радиан-1М» позволяет выявлять дефекты размерами не менее 0,15 мм по глубине и 2 мм по протяженности.

Магнитографические дефектоскопы позволяют воспроизводи запись полей дефектов на магнитной ленте. Основной элемент при магнитографическом методе - магнитная лента - выполняет двойную роль: сначала служит индикатором дефекта, а затем становится источником вторичного отображенного магнитного поля, которое в свою очередь считывается еще одним индикатором. Магнитографический метод контроля состоит из процессов записи и считывания. Обеспечивается устойчивое выявление дефектов диаметром до 2 мм на глубине до 20 мм.

Методы диагностирования автотранспортных средств подразделяются на субъективные и объективные. В основе субъективных методов лежат способы определения технического состояния автомобиля по выходным параметрам динамических процессов. Однако получение, анализ информации, а также принятие решения о техническом состоянии производятся с помощью органов чувств человека, что, естественно, имеет достаточно высокую погрешность.

Субъективные методы

Наибольшее распространение получили следующие субъективные методы:

• визуальный
• прослушивание работы механизма
• ощупывание механизма
• заключение о техническом состоянии на основании логического мышления

Визуальный метод дает возможность обнаружить, например, следующие неисправности:

• нарушение уплотнений, трещины, дефекты трубопроводов, соединительных шлангов и т.п. - по течи топлива, масла, экс­плуатационных жидкостей
• неполное сгорание топлива - по дымлению из выхлопной трубы
• подтекание форсунок - по повышению уровня масла в под­доне картера двигателя и т.д.

Прослушивание работы механизма позволяет обнаружить следующие неисправности:

• увеличенный зазор между клапанами и коромыслами ме­ханизма газораспределения - по стукам в зоне клапанного ме­ханизма
• повышенный износ шатунных и коренных подшипников - по стукам в соответствующих зонах кривошипно-шатунного ме­ханизма при изменении частоты вращения коленчатого вала
• чрезмерное опережение или запаздывание впрыска топли­ва - по характеру звука выхлопа (при раннем впрыске - «жесткая работа», при позднем - «мягкая»)
• неисправности сцепления автомобиля - по шуму и стукам при переключении передачи и др.

Методом ощупывания механизма можно определить такие неисправности:

• ослабление креплений - по относительному перемещению деталей
• неисправности отдельных трущихся механизмов и деталей - по чрезмерному их нагреву
• неисправности рулевого механизма - по толчкам на руле­вом колесе и др.

На основании логического мышления можно сделать заклю­чение о следующих неисправностях:

• топливной аппаратуры - затруднен пуск двигателя
• системы охлаждения - двигатель перегревается и др.

Объективные методы

Объективные методы основываются на измерении и анализе информации о действительном техническом состоянии элементов автомобиля с помощью контрольно-диагностических средств и путем принятия решения по специально разработанным алгоритмам диагностирования. Применение тех или иных методов существенно зависит от целей, которые решаются в процессе технической подготовки автомобилей. Однако в связи с усложнением конструкции автомобиля, повышенными требованиями к эксплуатационным качествам, интенсивностью использования объективные методы диагностирования находят все большее применение.

Методы диагностирования автомобилей, их агрегатов и узлов характеризуются способом измерения и физической сущностью диагностических параметров, наиболее приемлемых для исполь­зования в зависимости от задачи диагностирования и глубины постановки диагноза.

В настоящее время принято выделять три основные группы методов, классифицированных по виду диагностических параметров.

Методы I группы базируются в основном на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля и определении при заданных условиях выходных параметров. Для этих целей используются стенды с беговыми барабанами или параметры определяются непосредственно в процессе работы автомобиля на линии. Методы диагностирования по параметрам экс­плуатационных свойств дают общую информацию о техническом состоянии автомобиля. Они позволяют оценить основные экс­плуатационные качества автомобиля:

• тормозные
• мощностные
• топливную экономичность
• устойчивость и управляемость
• на­дежность
• удобство пользования
• и т.д.

Методы II группы базируются на объективной оценке гео­метрических параметров в статике и основаны на измерении значения этих параметров или зазоров, определяющих взаим­ное расположение деталей и механизмов. Проводят такое диаг­ностирование в случае, когда измерить эти параметры можно без разборки сопряжений трущихся деталей. Структурными па­раметрами могут быть зазоры в подшипниковых узлах, клапан­ном механизме, кривошипно-шатунной и поршневой группах двигателя, шкворневом соединении колесного узла, рулевом управлении, углы установки передних колес и др. Диагностиро­вание по структурным параметрам производится с помощью из­мерительных инструментов: щупов, линеек, штангенциркулей, нутромеров, индикаторов часового типа, отвесов, а также спе­циальных устройств. Преимущество методов этой группы - возможность постановки точных диагнозов, простота средств измерения, а недостатки - большая трудоемкость, малая тех­нологичность.

К III группе относятся методы, оценивающие параметры сопутствующих процессов. Например, герметичность рабочих объемов оценивается при обнаружении и количественной оцен­ке утечек газов или жидкостей из рабочих объемов, узлов и аг­регатов автомобиля. К таким рабочим объемам можно отнести:

• камеру сгорания
• герметичность которой зависит от состояния цилиндропоршневой группы и клапанов газораспределения
• систему охлаждения
• систему питания двигателя
• гид­равлические и пневматические приборы и механизмы

По интенсивности тепловыделения можно оценить работу трения сопряженных поверхностей деталей, качество процессов сгорания (например, по температуре отработавших газов), однако такие методы пока не нашли широкого применения.

При создании средств технического диагностирования транс­портных средств широко используются также методы, оценивающие состояние узлов и систем по параметрам колебательных процессов . Их можно разделить на три подвида:

1. методы, оценивающие колебания напряжения в электри­ческих цепях
2. методы, оценивающие параметры виброакустических сиг­налов (получаемых при работе зубчатых зацеплений, клапанных механизмов, подшипников и т.д.)
3. методы, оценивающие пульсацию давления в трубопрово­дах (на основе этого принципа работают дизель-тестеры для ди­агностирования дизельной топливной аппаратуры)

Методы, с помощью которых оцениваются колебания напряжения в электрических цепях, используются для диагностирова­ния системы зажигания двигателя по характерным осциллограм­мам напряжений в первичной и вторичной цепях. Осциллографом отображаются процессы, протекающие в первичной и вторичной цепях системы зажигания за время между последовательными искровыми разрядами в цилиндрах, для визуального исследова­ния. Участки осциллограмм содержат информацию о состоянии . По осциллограмме первичного напряжения непосредственно измеряют угол замкнутого состояния контактов. По напряжению искрового разряда осциллограммы вторичного напряжения определяют состояние зазора свечи. Сравнивая полученные осциллограммы с эталонными, выявляют характерные неисправности проверяемой системы зажигания.

Виброакустические методы используются для измерения низко- и высокочастотных колебаний систем и элементов транс­портных средств.

Одним из таких методов является диагностирование по перио­дически повторяющимся рабочим процессам или циклам. Суть данного метода заключается в следующем. Рабочие процессы впуска, сжатия, сгорания и выпуска, изменение давления в топливных трубопроводах высокого давления, колебательные процессы в системе зажигания и другие часто повторяются. Так как закономерности изменения параметров рабочих процессов во всех периодах идентичны, то для диагностирования достаточно изучить параметры одного цикла. Для этого с помощью специальных преобразователей параметры одного цикла задерживают, разворачивают во времени и выводят на регистрирующий или пока­зывающий прибор.

Определенное место занимают методы, оценивающие по фи­зико-химическому составу отработавших состояние узлов и агрегатов и отклонения от их нормального функционирования, например анализ отработанного масла, анализ отработавших газов и т.п. Диагностирование по составу масла производится путем анализа его проб, взятых из картера двигателя с целью определения количественного содержания продуктов износа деталей, а также наличия загрязнений и примесей. Концентрации железа, алюминия, кремния, хрома, меди, свинца, олова и других элементов в масле позволяют судить о скорости изнашивания деталей. По изменению концентрации железа в масле можно судить о скорости изнашивания гильзы цилиндров, шеек коленчатого вала, поршневых колец. По изменению концентрации алюминия судят о скорости изнашивания поршней и других деталей. Содержание почвенной пыли харак­теризует состояние воздушных фильтров и герметичность тракта подачи воздуха в цилиндр двигателя.

Угрозы , как возможные опасности совершения какого-либо действия, направленного против объекта защиты, проявляются не сами по себе, а через уязвимости (причины), приводящие к нарушению безопасности информации на конкретном объекте информатизации. Уязвимости присущи объекту информатизации, неотделимы от него и обуславливаются недостатками процесса функционирования, свойствами архитектуры автоматизированных систем, протоколами обмена и интерфейсами, применяемыми ПО и аппаратной платформой, условиями эксплуатации и расположения. Каждой угрозе мб сопоставлены различные уязвимости . Устранение или существенное ослабление уязвимостей влияет на возможность реализации угроз безопасности информации.

Для удобства анализа, уязвимости разделены на классы по принадлежности к источнику уязвимостей, классыуязвимостей разделены на группы по проявлениям:

1.Объективные уязвимости (Сопутствующие техническим средствам излучения, Активизируемые, Определяемые особенностями элементов, Определяемые особенностями объекта информатизации)

2.Субъективные уязвимости (Ошибки (халатность), Нарушения, Психогенные)

3.Случайные уязвимости (Сбои и отказы, Косвенные причин)

Объективные уязвимости . Объективные уязвимости зависятот особенностей построения и технических характеристикоборудования , применяемого на защищаемом объекте. Полное устранение этих уязвимостей невозможно, но они могут существенно ослабляться техническими и инженерно-техническими методами парирования угроз безопасности информации. К ним можно отнести:

1)сопутствующие техническим средствам излучения :

а)электромагнитные (побочные излучения элементов технических средств, кабельных линий технических средств, излучения на частотах работы генераторов, на частотах самовозбуждения усилителей);

б)электрические (наводки электромагнитных излучений на линии и проводники, просачивание сигналов в цепи электропитания, в цепи заземления, неравномерность потребления тока электропитания);

в) звуковые (акустические, виброакустические);

2)активизируемые :

а) аппаратные закладки (устанавливаемые в телефонные линии, в сети электропитания, в помещениях, в технических средствах);

б)программные закладки (вредоносные программы, технологические выходы из программ, нелегальные копии ПО);

3)определяемыеособенностями элементов :

а)элементы, обладающие электроакустическими преобразованиями (телефонные аппараты, громкоговорители и микрофоны, катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы и пр.);

б)элементы, подверженные воздействию электромагнитного поля (магнитные носители, микросхемы, нелинейные элементы, поверженные ВЧ навязыванию);

4)определяемые особенностями защищаемого объекта :

а)местоположением объекта (отсутствие контролируемой зоны, наличие прямой видимости объектов, удаленных и мобильных элементов объекта, вибрирующих отражающих поверхностей);

б)организацией каналов обмена информацией (использование радиоканалов, глобальных информационных сетей, арендуемых каналов).

Субъективные уязвимости . Субъективные уязвимости зависят от действий сотрудников и, в основном, устраняются организационными и программно-аппаратными методами парирования угроз:

1) Ошибки :

а)при подготовке и использовании ПО (при разработке алгоритмов и программного обеспечения, инсталляции и загрузке программного обеспечения, эксплуатации программного обеспечения, вводе данных);

б)при управлении сложными системами (при использовании возможностей самообучения систем, настройке сервисов универсальных систем, организации управления потоками обмена информации);

в)при (при включении/выключении технических средств, использовании технических средств охраны, использовании средств обмена информацией).

2) Нарушения :

а)режима охраны и защиты (доступа на объект, доступа к техническим средствам);

б)режима эксплуатации технических средств (энергообеспечения, жизнеобеспечения);

в)режима использования информации (обработки и обмена информацией, хранения и уничтожения носителей информации, уничтожения производственных отходов и брака);

г)режима конфиденциальности (сотрудниками в нерабочее время, уволенными сотрудниками).

Случайные уязвимости зависят от особенностей окружающей защищаемый объект среды и непредвиденных обстоятельств. Эти факторы, как правило, мало предсказуемы и их устранение возможно только при проведении комплекса организационных и инженерно-технических мероприятий по противодействию угрозам ИБ:

Сбои и отказы :

а)отказы и неисправности технических средств (обрабатывающих информацию, обеспечивающих работоспособность средств обработки информации, обеспечивающих охрану и контроль доступа);

б) старение и размагничивание носителей информации (дискет и съемных носителей, жестких дисков, элементов микросхем, кабелей и соединительных линий);

в)сбои ПО (операционных систем и СУБД, прикладных программ, сервисных программ, антивирусных программ);

г)сбои электроснабжения (оборудования, обрабатывающего информацию, обеспечивающего и вспомогательного оборудования).

Данная проблема является одной из центральных методологических проблем психологии. Познавательная ситуация в психологии очень трудна в силу того, что предмет исследования имеет сложнейшую систему детерминации, а объект познания является одновременно и его субъектом. Кроме того, по М. Бунге, следует различать науки, где результат независим от метода, и науки, где результат и операция с объектами образуют инвариант:

«факт есть функция от свойств объекта и операции с ним»
Дружинин, 2002 .

Психология относится к наукам, где факт максимально зависим от метода его получения. Поэтому проблема создания объективного метода становится особенно трудноразрешимой.

Историю психологии можно рассматривать как непрерывную историю поиска возможных средств объективного изучения психической реальности. При этом, как отмечают В. П. Зинченко и М. К. Мамардашвили, различные варианты решения проблемы колебались между двумя полюсами:

«...либо объективность метода достигается ценой отказа от понимания психической реальности, либо сохранение психического достигается за счет отказа от объективности анализа»

Вследствие отмеченной авторами банальной идеи поместить психическую реальность в пространство мозга и «объявить предметом психологии мозг» в психологии «термин «объективное описание» употребляется в качестве синонима термина «физиологическое описание», а «психологическое» - в качестве синонима «субъективное».

Впервые проблема объективного метода была поставлена в бихевиоризме (Дж. Уотсон, 1913). Как известно, единственным объективным методом изучения психики в бихевиоризме были признаны наблюдение и эксперимент, которые давали возможность изучать психическую реальность по принципу «черного ящика». Понятый таким образом, объективный метод основывался на тех правилах научного наблюдения, которые характерны для классического идеала научной рациональности (Мамардашвили, 1984). Мало того, лозунг бихевиоризма: «Хватит изучать, как человек думает...» - означал отказ от изучения субъективного мира.

Бихевиоризм оказал огромное влияние на дальнейшие поиски объективного метода. В 1900-1910 гг. появляются первые интеллектуальные тесты, а несколько позже - классическая теория тестов. Естественнонаучные представления о психике, и в частности бихевиоризм, стали для них теоретической основой. Как и методы научного исследования в бихевиоризме, тесты создавались в соответствии с правилами классического идеала научности. Не уменьшая огромного значения метода тестов, можно сказать, что требования надежности и валидности теста являются количественными показателями того, насколько методика близка к идеалу Абсолютного наблюдения.

Эти принципы стали теоретической основой не только для тестов. Так, А. Г. Шмелев убедительно показал, что опросники личностных черт также имеют в своей основе бихевиористскую трактовку понятия личностной черты (см.: Шмелев, 2002. С. 51-52). Наконец, вся теория психологического эксперимента, и в особенности представления об идеальном эксперименте, или эксперименте полного соответствия, сложившиеся в психологии (Готтсданкер, 1982), является попыткой сделать эксперимент методом, обладающим качествами Абсолютного наблюдателя. Можно сказать, что все номотетические методы исследования создавались в психологии с опорой на классический идеал научной рациональности.

В то же время в психологии создавались и методы, в основе которых были совсем другие исходные философско-мировоззренческие предпосылки. Таковы, например, психоаналитическая терапия как метод практической психологии и проективные методики, большинство из которых основано на психоаналитической теории, - достаточно вспомнить ассоциативный тест Юнга, методику Роршаха или тематический апперцептивный тест. Они вполне соответствовали неклассическому идеалу рациональности. Однако достигнуто это было за счет того, что в работе с такими методами практически неизбежно внесение исследователем или практиком своего субъективного мира в понимание психической реальности другого человека. До сих пор в англоязычной литературе можно встретить противопоставление объективных и проективных методов.

Эти крайности психологи пытались преодолеть по-разному. Так, например, в конце 30-х гг. создаются различные психологические теории, представляющие собой компромисс между психоанализом и бихевиоризмом (например, хорошо известная теория фрустрации - агрессии Н. Миллера и Дж. Долларда). Эти теории создавались не только как поиск «золотой середины» между господствовавшими в то время в США психологическими теориями. Они создавались как теоретические основы для метода, который позволял бы изучать психологическую реальность человека, оставаясь в то же время по возможности объективным. В этом русле проводились исследования Л. Абта, Д. Рапопорта, С. Розенцвейга и многих других представителей проективной психологии того времени. Практически все они ставили себе задачу создать такую систему критериев для обработки и интерпретации проективных методов, чтобы результат по возможности не зависел бы от субъективности исследователя. Но, как отмечают Н. С. Бурлакова и В. И. Олешкевич (2001), несмотря на то что число формализованных критериев невероятно увеличивалось, получаемые данные часто оставались расплывчатыми и трудно соединимыми между собой:

«Из-за желания соответствовать научным образцам (т. е. традиционным, классическим идеалам научности) направленность на изучение уникального, единичного (что выражало некоторую общую тенденцию, присутствующую в гуманитарных науках) все сильнее трансформировалась в линию изучения отклонений от среднестатистического индивида (от "штампованного" содержания, от "сюжетов-клише" и т. п.)»
Бурлакова, 2001. С. 12.

Приведенный сюжет из истории психодиагностики отражает некоторые общие черты поиска объективного метода в психологии. Ситуация, в которой оказалась психология в этом поиске, стала предметом методологического анализа. Так появились представления о номотетическом и идеографическом подходах и соотношении между ними, сформулированные Г. Оллпортом. Как уже было сказано, психосемантические методы стали одной из попыток преодолеть крайности номотетического и идеографического подходов. Начатые еще в 1950-х гг., исследования субъективной семантики человека успешно ведутся и поныне, в том числе в современной отечественной психологии (Петренко, 1997; Шмелев, 2002). Проблема создания объективного метода была и остается одной из наиболее актуальных в отечественной психологии. Вспомним наиболее значительные достижения, сделанные на пути поиска объективного метода.

Прежде всего, к таким достижениям следует отнести предложенный А. Ф. Лазурским метод естественного эксперимента. По мысли А. Ф. Лазурского, естественный эксперимент был средством преодоления недостатков лабораторного эксперимента и в то же время позволял реализовать научный подход к изучению психики.

В первые послеоктябрьские годы отечественная психология испытала сильнейшее влияние марксизма, который стал государственной идеологией. В этих условиях развернулись новые направления психологии, целью которых было объективное изучение психики. К ним относились реактология К. Н. Корнилова и рефлексология В. М. Бехтерева. Метод рефлексологического исследования был проанализирован Л. С. Выготским в его первой работе по психологии(1982. Т. 1). Как же было отмечено, одна из ключевых идей работы - необходимость учета субъективной реальности испытуемого в рефлексологическом исследовании. По мнению Выготского, только таким образом возможно преодоление идеалистического отрыва психики от мозга и создание по-настоящему объективного метода психологии. Эти идеи получили дальнейшее развитие в работах Л. С. Выготского, в которых рассматривались проблемы психодиагностики. Итогом поиска для Л. С. Выготского было создание им метода формирующего эксперимента, или инструментального метода, как сам он его называл. Прежде всего, инструментальный метод - средство изучения психологических орудий человека, существование которых для Выготского - аксиома. Психологические орудия человек использует для овладения своим поведением, а овладение ими «пересоздает функцию и поднимает ее на новую ступень» (Выготский, 1982. Т. 2). Объективность метода достигается за счет того, что он позволяет изучить процесс пересоздания психологической реальности при овладении человеком орудиями (например, при обучении и воспитании).

В более поздние годы в отечественной психологии выделилось несколько направлений, в которых решалась эта проблема. Одно из них - дальнейшее развитие экспериментально-формирующего метода Л. С. Выготского. Метод формирующего эксперимента развивали в педагогической психологии (метод развивающего обучения Д. Б. Эльконина и В. В. Давыдова), в психологии развития (метод поэтапного (планомерного) формирования умственных действий и понятий П. Я. Гальперина). Другая линия в развитии объективного метода психологии была намечена А. Р. Лурией в изучении динамической локализации психических процессов.

B. П. Зинченко и М. К. Мамардашвили глубоко проанализировали проблему объективного метода в психологии. Анализ проблемы потребовал рефлексии философских предпосылок, используемых для создания объективного метода. Исходными философскими предпосылками становятся ряд положений, которые впоследствии были развиты В. П. Зинченко и М. К. Мамардашвили в более поздних работах:

1. неразложимость явлений психологической реальности на элементы;
2. необходимость пересмотра традиционно резкого противопоставления материального и идеального, внешнего и внутреннего, объективного и субъективного;
3. внесение внутренней (психологической) реальности в объект изучения: «...принятие того факта, что субъективность сама входит в объективную реальность, данную науке, является элементом ее определения, а не располагается над ней в качестве растворенного фантома физических событий... или за ней в виде таинственной души»;
4. рассмотрение сознания как психологической реальности, находящейся в зазоре длящегося опыта, позволяющей отсрочивать действие и представляющей собой пространство, куда «...вторгаются символизирующие вещественные превращения объективных обстоятельств, дающие при этом вполне телесно, а не субъективно действующие образования, развернутые вне интроспективной реальности»;
5. рассмотрение психической реальности как особого, неевклидового по своим пространственным характеристикам поля, в котором представлены одновременно и предметное содержание внешних объектов, и сам субъект познания, общения и действия.

Только после такого пересмотра исходных философских предпосылок возможно создание объективного метода. Как один из возможных путей авторы называют создание наглядных структурно-функциональных моделей психической" реальности, которые являются «и видимой вещью, и пониманием» (Там же. С. 121). В работах В. П. Зинченко намеченный подход реализован в виде создания структурно-функциональных моделей действия (например, Гордеева, 1982). Методика микроструктурного анализа действий позволила реконструировать его структуру.

Намеченный подход реализуется в психологии личности и психосемантике, хотя и несколько по-иному. Параметры семантического поля или личностные факторы являются измерениями субъективной реальности человека. Однако психология личности исходит из принципиальной возможности их объективации с помощью психометрических методов, процедур субъективного шкалирования, ранжирования списков ценностей. Естественно, что личностные факторы или параметры семантического пространства человека мыслятся не как пространственные в обыденно-житейском смысле и не как пространственно локализованные в коре головного мозга.

Некоторые исследования в области проективной психологии также направлены на поиск объективного метода в той области психодиагностики, которая традиционно противопоставлялась объективным методам. Так, Н. С. Бурлакова и В. И. Олешкевич (2001), опираясь на идеи М. М. Бахтина как общенаучную методологию и на культурно-историческую теорию Л. С. Выготского как конкретно-научную методологию, рассматривают проективный метод как средство вынесения вовне внутреннего диалога человека. Психодиагносту в этой ситуации отводится роль медиатора (посредника), который содействует объективации внутреннего диалога при помощи внешнего средства (проективной методики).

Приведенные нами примеры не исчерпывают всего многообразия подходов к созданию объективного метода в психологии. Попытки создания объективного метода идут как по линии разработки новых процедур и техник исследования, так и по линии переосмысления уже известных исследовательских приемов. Однако у большинства этих попыток имеется нечто общее. Это отказ от традиционных дуалистических противопоставлений объективного и субъективного, внешнего и внутреннего, материального и идеального.

Субъективные и объективные причины отказов Отказ событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта Критерий отказа признак или совокупность признаков нарушения работоспособного состояния объекта, установленные в нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации Причина отказа явления, процессы, события и состояния, вызвавшие возникновение отказа объекта Основы теории надежности Причины возникновения отказов 1

Субъективные и объективные причины отказов Последствия отказа явления, процессы, события и состояния, обусловленные возникновением отказа объекта Критичность отказа совокупность признаков, характеризующих последствия отказа. Примечание. Классификация отказов по критичности (например по уровню прямых и косвенных потерь, связанных с наступлением отказа, или по трудоемкости восстановления после отказа) устанавливается нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией по согласованию с заказчиком на основании технико-экономических соображений и соображений безопасности Основы теории надежности Причины возникновения отказов 2

Субъективные и объективные причины отказов Ресурсный отказ, в результате которого объект достигает предельного состояния Независимый отказ, не обусловленный другими отказами Зависимый отказ, обусловленный другими отказами Основы теории надежности Причины возникновения отказов 3

Субъективные и объективные причины отказов Внезапный отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких параметров объекта Постепенный отказ, возникающий в результате постепенного изменения значений одного или нескольких параметров объекта Сбой самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора Основы теории надежности Причины возникновения отказов 4

Субъективные и объективные причины отказов Перемежающийся отказ многократно возникающий самоустраняющийся отказ одного и того же характера Явный отказ, обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования при подготовке объекта к применению или в процессе его применения по назначению Скрытый отказ, не обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования, но выявляемый при проведении технического обслуживания или специальными методами диагностики Основы теории надежности Причины возникновения отказов 5

Субъективные и объективные причины отказов Конструктивный отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования и конструирования Производственный отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта, выполняемого на ремонтном предприятии Основы теории надежности Причины возникновения отказов 6

Субъективные и объективные причины отказов Эксплуатационный отказ, возникший по причине, связанной с нарушением установленных правил и (или) условий эксплуатации Деградационный отказ, обусловленный естественными процессами старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и (или) норм проектирования, изготовления и эксплуатации Основы теории надежности Причины возникновения отказов 7

Субъективные и объективные причины отказов Отказы машин и оборудования происходят по субъективным и объективным причинам. Субъективные причины подразделяются на конструктивные, производственные и эксплуатационные. Объективные причины включают как раздельное, так и совместное действие физического, химического и других полей, объективно существующих в природе Основы теории надежности Причины возникновения отказов 8

Субъективные и объективные причины отказов По объективным причинам, которые могут быть ослаблены или усилены субъективными (человеческим фактором), детали машин и оборудования разрушаются в основном: 1. Под действием нагрузок, температуры и скоростей - параметров физического поля. 2. От воздействия кислотной или щелочной среды - параметров химического поля. 3. Вследствие совместного действия физического и химического полей. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 9

Субъективные и объективные причины отказов Помимо указанных основных причин, разрушение элементов конструкций может происходить под воздействием: радиационного излучения; охрупчивания; старения; воздействия микроорганизмов и т. д. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 10

Субъективные и объективные причины отказов В соответствии с нормативно-технической документацией оценка показателей надежности объектов осуществляется на основании количества отказов, вызванных конструктивными и производственными причинами Для лесозаготовительных машин доля конструктивных и производственных причин отказов составляет соответственно 20 -25% и 45 -50%. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 11

Субъективные и объективные причины отказов При оценке показателей надежности объектов НЕ учитываются: эксплуатационные отказы, доля которых для лесозаготовительных машин составляет 25 -39%; зависимые отказы; отказы, возникшие после исчерпания установленного ресурса объекта; отказы, устраняемые проведением операций очередного или внеочередного технического обслуживания. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 12

Субъективные и объективные причины отказов Отказы могут быть систематическими (массовыми) и случайными (единичными). Систематический отказ (массовый отказ) - многократно повторяющийся на большей части эксплуатируемых объектов, однородный по определенным признакам, обусловленный в основном одними и теми же причинами конструктивного, или производственного характера, возникающий при определенной наработке объекта. Единичные отказы происходят по широкому спектру причин, связанных в том числе, например, и с качеством проката, из которого изготовлен объект. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 13

Субъективные и объективные причины отказов По последствиям отказы можно разделить на параметрические и отказы функционирования. Параметрический отказ характеризуется выходом параметров объекта за допустимые пределы. Отказ функционирования приводит к прекращению выполнения объектом своих функций. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 14

Субъективные и объективные причины отказов В зависимости от трудоемкости устранения отказы делятся на три группы сложности. К первой группе сложности относятся отказы, устраняемые восстановлением или заменой недорогих и нематериалоемких деталей, расположенных снаружи сборочных единиц и агрегатов, без разборки последних. Продолжительность устранения отказов первой группы сложности лесозаготовительных машин не превышает одного часа. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 15

Субъективные и объективные причины отказов Ко второй группе сложности относятся отказы, устраняемые восстановлением или заменой легкодоступных деталей, сборочных единиц, устранение которых может потребовать вскрытия внутренних полостей агрегатов. Устранение отказов второй группы сложности может потребовать до четырех часов и предусматривает замену не самых дорогих и металлоемких элементов объекта. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 16

Субъективные и объективные причины отказов Для устранения отказов третьей группы сложности требуется снятие и разборка основных агрегатов с продолжительностью ремонта до восьми и более часов календарного времени. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 17

Субъективные и объективные причины отказов Отказы в соответствии со всей физической природой (объективными причинами) бывают связаны с: деформацией и механическим разрушением материалов, тепловым разрушением, изнашиванием поверхностей деталей, коррозионным разрушением, электроэрозионным разрушением, радиационным разрушением, потерей приданных служебных (например, упругих или магнитных) свойств, др. физическими и химическими явлениями. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 18

Субъективные и объективные причины отказов Невосстанавливаемые объекты после первого отказа дальнейшей эксплуатации не подлежат и списываются. Восстанавливаемые объекты до наступления предельного состояния при наличии отказов восстанавливаются и вновь поступают в эксплуатацию. Таким образом, отказы существуют устраняемые и неустраняемые. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 19

Субъективные и объективные причины отказов Физическое поле, представляющее совокупность температуры (Т), скорости (V) и нагрузки (Р), бывает стационарным и изменяющимся во времени. Существует множество видов физического поля, разрушающих конструкцию объекта при том или ином сочетании характеризующих поле параметров. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 20

Субъективные и объективные причины отказов Основные виды физического поля: Основы теории надежности силовое (механическое), тепловое, электрическое, магнитное, звуковое, световое и др. Причины возникновения отказов 21

Субъективные и объективные причины отказов Разрушающее действие объективно существующего в природе физического поля может быть замедлено грамотными действиями как конструктора, технолога, так и производственника, изготавливающего изделие в металле или использующего изделие в рядовой эксплуатации. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 22

Субъективные и объективные причины отказов Объективно действующие процессы разрушения и изнашивания элементов объекта могут быть заторможены специалистами заводов-изготовителей техники и специалистами предприятий, ее эксплуатирующих. Это возможно при соответствующем знании теории надежности и соблюдении правил проектирования, изготовления, эксплуатации технических объектов. Основы теории надежности Причины возникновения отказов 23