АРХИТЕКТУРА и СТРОИТЕЛЬСТВО

РЕФЕРАТ

Технологічна безпека та продовження ресурсу сталевих конструкцій в корозійних середовищах

Содержание

Проблема забезпечення технологічної безпеки на об'єктному рівні пов'язана з регламентацією підходів щодо попередження аварійних ситуацій на основі методів програмно-цільового керування надійністю конструкцій будівель та споруд. Технологічна безпека являє важливу структурну складову безпеки підприємства, що характеризує систему заходів для підтримки працездатності, підвищення експлуатаційних властивостей конструкцій будівель, споруд та інженерних мереж, які повністю або суттєво вичерпали свій нормативний ресурс. Такі об’єкти розглядаються як джерела потенційної небезпеки при модернізації (технічному переоснащенні), реконструкції та продовженні терміну їхньої експлуатації. Аналіз вітчизняних нормативних документів, європейських і міжнародних стандартів підтверджує, що забезпечення безпеки та ремонтопридатності конструкцій пов'язане з розвитком підходів до керування надійністю і якістю на основі ISO 9001:2000.
Необхідність удосконалення нормативно-правових і методичних документів, що визначають порядок виконання робіт з підвищення надійності та безпеки експлуатації конструкцій будівель, споруд та інженерних мереж на національному, галузевому, регіональному і об'єктному рівнях визначена розпорядженням КМУ № 100-р від 1 березня 2004 р. “Про заходи щодо посилення контролю за проектуванням, новим будівництвом, реконструкцією, капітальним ремонтом та експлуатацією будівель і споруд”, Постановою КМУ від 8 жовтня 2004 р. № 1331 ”Про затвердження Державної науково-технічної програми "Ресурс". Найнесприятливіші умови для оцінки показників технологічної безпеки мають місце на підприємствах металургійного комплексу, де експлуатуються приблизно 45% об'єктів за межами встановлених термінів, а технічний стан багатьох будівель і споруд не відповідає будівельним нормам і правилам.
Розвиток методів керування технологічною безпекою пов'язаний з реалізацією програм технічного переоснащення і стратегічного розвитку підприємств. Аналіз функціональних вимог і технічних характеристик будівельних об'єктів за даними експертного діагностування конструкцій сприяють формуванню програм забезпечення надійності (ПЗН) і дозволяють визначити об'єми ремонтно-відновлюваних робіт для підтримки експлуатаційних параметрів.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана відповідно до завдань п.п. 6.4, 6.5 напрямків щодо вдосконалювання заходів забезпечення надійності та безпечної експлуатації споруд, конструкцій, устаткування та інженерних мереж Державної науково-технічної програми «Ресурс» (держ. регістр. № 0107U005865).
Метою роботи є теоретичне узагальнення і експериментальне обґрунтування методу оцінювання технологічної безпеки будівель і споруд за показниками довговічності, ремонтопридатності та післяремонтної несучої здатності сталевих конструкцій у корозійних середовищах.
Задачі досліджень:
 визначити якісні і кількісні критерії технологічної безпеки при продовженні терміну експлуатації конструкцій;
 обґрунтувати показники ремонтопридатності на основі моделей діагностики корозійного стану сталевих конструкцій та захисних покриттів за ознаками граничних станів;
 розробити методику реєстраційної оцінки рівня ризику при продовженні терміну експлуатації конструкцій на основі функціонально-вартісного аналізу показників ремонтопридатності та післяремонтної несучої здатності;
 сформувати специфікації ресурсу сталевих конструкцій для керування параметрами технічного стану і технологічної безпеки із визначенням, за даними моніторингу, ступеня критичності дефектів та пошкоджень;
 впровадити результати досліджень і розробок в стандарти підприємств і базу даних «Ресурс» для забезпечення безаварійної експлуатації сталевих конструкцій.
Об’єкт дослідження – технічний стан сталевих конструкцій об’єктів металургійного виробництва, що вичерпали термін експлуатації.
Предмет дослідження – характеристики технологічної безпеки і розрахункові моделі для визначення залишкового ресурсу та обґрунтування можливості продовження експлуатації конструкцій в умовах корозійного руйнування.
Методи досліджень засновані на процесному підході до керування якістю та оцінки ризиків у будівництві, теорії надійності будівельних конструкцій, технічному діагностуванні об'єктів у корозійних середовищах, моделюванні напружено-деформованого стану, аналізі характеру, наслідків і критичності граничних станів сталевих конструкцій.
Наукову новизну отриманих результатів становлять:
 методика реєстраційної оцінки рівня ризику і розрахунково-експериментального визначення показників ремонтопридатності сталевих конструкцій за фактичним станом;
 математична модель продовження ресурсу та розрахункові параметри коефіцієнта готовності сталевих конструкцій при корозійних впливах з урахуванням післяремонтної несучої здатності;
 результати чисельного моделювання корозійного стану і оцінки пропускної здатності регулювання ресурсу при обґрунтуванні заходів первинного і вторинного захисту для розробки специфікації ПЗН сталевих конструкцій з урахуванням ступеня агресивності впливів;
 алгоритм попередження аварійних ситуацій промислових об'єктів, що включає аналіз груп відповідальності будівель і споруд, рівня загрози та вразливості за технологічною безпекою при експлуатації конструкцій у корозійних середовищах.
Практичне значення результатів роботи полягає в тому, що:
 розроблений методичний підхід дозволяє виконувати обґрунтування показників технологічної безпеки продовження залишкового ресурсу з урахуванням результатів діагностики корозійного стану і заходів щодо протикорозійного захисту конструкцій відповідно до вимог міжнародних стандартів ISO 9001:2000, ISO 14001:2004 й OHSAS 18001:1999;
 виконані прискорені випробування систем захисних покриттів (СЗП) і встановлені значення контрольного нормативу класифікаційних ознак ремонтопридатності конструкцій та їхніх захисних покриттів;
 визначена послідовність оцінки рівня ризику аварійних ситуацій за показниками ремонтопридатності та післяремонтної несучої здатності сталевих конструкцій, що експлуатуються в агресивних середовищах;
 сформована структура показників технологічної безпеки для бази даних «Ресурс», що дозволяє розробляти ПЗН для об'єктів у корозійних середовищах при технічному обслуговуванні конструкцій за фактичним станом.
Впровадження результатів роботи. Результати досліджень використано при розробці:
 стандарту підприємства СТП 101С-6.3-05-2007 щодо забезпечення безпечної експлуатації конструкцій будівель і споруд об'єктів металургійного комплексу;
 положення про порядок виробництва і контролю протикорозійних робіт;
 інформаційної технології оцінки корозійного стану конструкцій будівель і споруд автоматизованої бази даних «Ресурс».
Матеріали досліджень використані при оцінці показників технологічної безпеки, розробці рекомендацій з продовження терміну служби сталевих конструкцій ДП «Донецьквугілля», ВАТ «Ясинівський КХЗ», ЗАТ «Донецьксталь» - металургійний завод», ЗАТ «Макіївкокс», ЗАТ «Мініметалургійний завод «Істіл», а також для обґрунтування вибору засобів і методів протикорозійного захисту металоконструкцій об'єктів ВАТ «Алчевський металургійний комбінат», Макіївського заводу металевих конструкцій тощо.
Особистий внесок здобувача. Наведені в дисертаційній роботі результати досліджень отримані здобувачем самостійно або в співавторстві відповідно до основних публікацій, в яких особисто авторові належать:
 сформульований підхід до оцінки рівня ризику при реєстраційному визначенні показників технологічної безпеки сталевих конструкцій;
 установлені характеристики рівня вразливості сталевих конструкцій і визначена область припустимих значень ремонтопридатності конструкцій;
 вирішена задача визначення пропускної здатності регулювання ресурсу сталевих конструкцій у корозійних середовищах;
 виконані розрахункові оцінки коефіцієнта готовності сталевих конструкцій (Kg) і їхніх захисних покриттів.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на: Європейському конгресі EUROCORR-2003, м. Будапешт; Міжнародній науково-практичній конференції «ДОНБАС–РЕСУРС-2003. Захист від корозії і моніторинг залишкового ресурсу промислових будівель, споруд та інженерних мереж», м.м. Донецьк-Макіївка; Українській науково-технічній конференції «Металлические конструкции: взгляд в прошлое и будущее», м. Київ; Міжнародних конференціях Корозія-2004, Корозія-2006 “Проблеми корозіі та протикорозійного захисту матеріалів”, м. Львів; школі-семінарі «Инновационные технологии для оценки состояния конструкций и сооружений. Обеспечение безопасной эксплуатации по фактическому состоянию», м. Лейпциг, 2005 р.; V міжнародній науково-практичній конференції “Будівельні металеві конструкції: сьогоднення та перспективи розвитку”, м. Київ, 2006 р.; міжнародній конференції «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов», м.м. Донецьк-Авдіївка, 2006 р.; міжнародному симпозиумі «Современные строительные конструкции из металла, дерева и пластмасс», м. Одеса, 2007 р.; на засіданні Вченої ради ВАТ Укрндіпроектстальконструкція ім. В.М. Шимановського, м. Київ, 2008 р.
Публікації. Основні положення дисертації знайшли своє відображення в 13 друкованих роботах, з яких 6 статей у фахових наукових журналах і збірках, 5 в матеріалах та тезах конференцій; 2 роботи опубліковані без співавторів.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, основних висновків, переліку використаних джерел з 200 найменувань, двох додатків. Робота викладена на 187 сторінках, в тому числі 127 сторінках основного тексту, 22 сторінках переліку використаних джерел, 20 повних сторінок з рисунками і таблицями, 18 сторінок додатків.

Литература

1. Филатов Ю.В. Методика оценки уровня повреждаемости по данным мониторинга технического состояния конструкций. / Науковий вісник будівництва. //Зб. Наукових праць. Вип. 46/2008. – Харків, ХДТУБА, 2008. – с.88-91.
2. Королев В.П., Филатов Ю.В. Расчетно-экспериментальная оценка сроков службы защитных покрытий стальных конструкций в коррозионных средах. / Будівництво України, № 4, 2008. – с. 16-17.
3. Королёв В.П., Филатов Ю.В. Учет требований технологической безопасности при оценивании рисков эксплуатации промышленных объектов в коррозионных средах. / Современные строительные конструкции из металла и древесины.// Сб.научн. трудов, ч.1. – Одесса, ОГАСА, 2007. - С.98-103.
4. Филатов Ю.В., Сурин Р.Н., Галактионов А.В., Селютин Ю.В., Войтова Ж.Н. Безаварийная эксплуатация конструкций зданий и сооружений предприятия на основе внедрения новых материалов и технологий./ Кокс и химия, №11, 2003, с.27-30.
5. Филатов Ю.В., Медянцев С.А., Золотарев И.В., Нижник В.Ю., Базов С.В., Кагадовский В.Е., Бежин В.И., Дариенко Е.В., Непомнящий Л.И., Зулгарин В.Г., Прилипко П.В., Шляхов А.А. Реконструкция коксовых батарей на ОАО «Ясиновский коксохимический завод»./ Кокс и химия, №11, 2003, с.18-20.
6. Ю.В.Філатов, О.М.Гібаленко, Ю.Ю.Хилько, Ю.Г.Сулима. Формування бази данних про корозійний стан металоконструкцій./ Фізико-хімічна механіка матеріалів. Спец.вип.№4. Проблеми корозії та протикорозійного захисту матеріалів, Львів, 2004, с. 329-341.
7. Філатов Ю., Селютін Ю., Суліма Ю. Побудова територіальних будівельних норм щодо впровадження регіональної системи моніторингу залишкового ресурсу з урахуванням вимог технологічної безпеки./ Фізико-хімічна механіка матеріалів. Спец.вип.№ 5. Проблеми корозії та протикорозійного захисту матеріалів, Львів, 2006, с. 439-442.
8. Филатов Ю.В., Крикунов Б.П., Гордиенко А.Н., Коломийченко А.И., Ковалев Е.Т., Шульга И.В. Опыт производства доменного кокса улучшенного качества из украинских углей и испытание его в доменной печи с использованием ПУТ. / Углехимический журнал, №5, 2007. – с.11- 17.
9. E.Gorokhov, Yu.Filatov, Yu.Vysotsky, O.Shevchenko, Yu.Selyutin. Modified Antirust Stuffs On The Basis Of indene - coumarone resin and synthetic fatty acids./ EUROCORR-2003. (The European Corrosion Congress.) Book Of Abstracts. Budapest, 28 September - 2 October, 2003, р.317.
10. Филатов Ю.В., Гибаленко А.Н., Селютин Ю.В. Программа обеспечения надежности зданий и сооружений ОАО “Донецкий металлургический завод” на основе аудита коррозионного состояния строительных металлоконструкций. / Захист від корозії і моніторинг залишкового ресурсу промислових будівель, споруд та інженерних мереж. / Матеріали научн-практ. конф. (м.Донецьк, 9-12 червня 2003 р.). - Донецьк: УАМК, 2003, с.402-407.
11. Филатов Ю.В., Рухович И.Р., Гибаленко А.Н. Продление остаточного ресурса рудно-грейферного крана при конструктивно-технологических ограничениях./ Металлические конструкции: взгляд в прошлое и будущее: Сборник докладов VIII Украинской научно-технической конференции. - Часть II. - К.: Изд-во «Сталь», 2004, с.417-428.
12. Филатов Ю.В. Техническое регулирование ресурса производственных зданий и сооружений с учетом требований технологической безопасности. /Экологические проблемы индустриальных мегаполисов: Материалы межд. научн.-практ.конф. - Донецк-Авдеевка, 2006.
13. Королёв В.П., Филатов Ю.В. Оценка риска при техническом регулировании безопасности производственных зданий и сооружений / V міжн. наук.-техн. конф. “Будівельні металеві конструкції: сьогоднення та перспективи розвитку”./ 19-22 вересня 2006 р., Київ.- К.: Видавництво “Сталь”, с.287-290.

Просмотров: 361