CC BY
54
Classification of accidents at hazardous production facilities Permyakov M.1, Myshinskij M.2, Davydova A.3, Stepochkin V'4, Gibadullin R'5, Lapshin V.6, Sagitdinov R.7 (Russian Federation) Классификация аварий на опасных производственных объектах
1 2 3
Пермяков М. Б. , Мышинский М. И. , Давыдова А. М. , Степочкин В.М.4, Гибадуллин Р. Ф.5, Лапшин В. В.6, Сагитдинов Р. А. (Российская Федерация)
1Пермяков Михаил Борисович /Permyakov Mikhail -доцент, кандидат технических наук, доктор
наук Ph.D., директор Института строительства, архитектуры и искусства, заведующий кафедрой; 2Мышинский Максим Игоревич /Myshinskij Maxim - кандидат технических наук, доктор
наук Ph.D., старший преподаватель; 3Давыдова Анастасия Михайловна /Davydova Anastasiya - научный сотрудник, кафедра строительного производства, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова; 4Степочкин Владимир Михайлович /Stepochkin Vladimir - инженер; 5Гибадуллин Роман Флюсович / Gibadullin Roman - инженер; 6Лапшин Валерий Вячеславович /Lapshin Valerij - инженер; 7Сагитдинов Ренат Айратович /Sagitdinov Renat - заместитель директора, ЗАО «Магнитогорский центр технической экспертизы», г. Магнитогорск
Аннотация: в настоящее время в нашей стране эксплуатируется несколько десятков миллионов тонн строительных металлических конструкций. При этом наряду с высококачественными конструкциями и сооружениями имеются и такие, состояние которых затрудняет их эксплуатацию, а иногда приводит к авариям. Для решения этой проблемы необходимо всестороннее изучение аварий и повреждений металлических конструкций.
Abstract: currently operated by several tens of millions of tons of metal structures in our country. At the same time, along with high-quality designs and constructions are also those whose condition makes it difficult to operate, and sometimes leads to accidents. To solve this problem, a comprehensive study of accidents and damage to metal structures.
Ключевые слова: ресурс, авария, предельное состояние, обследование, риск. Keywords: resource, failure, maximum state, inspection, risk.
В работах разных авторов можно встретить попытки классификации аварий и их причин. Так, первая попытка классификации, принадлежавшая советскому учёному Ф. Д. Дмитриеву, была проведена в 1953 году. Дмитриев выделил 3 причины аварий [2] :
- стихийные силы природы
- несовершенство инженерно-технических знаний
- социально-экономические условия.
Конечно, сразу следует отметить, что, например, такую причину, как коррозия металла, с трудом можно подставить в данную классификацию.
Подход к составлению классификаций у разных авторов различный: Мак Кейг: невежество; экономия; небрежность; стихийное бедствие.
Кикин А. И.: от силовых воздействий; от механических воздействий; от физических воздействий; от химических воздействий.
Мизюмский И. А.: ошибки проектирования; дефекты, возникающие в процессе производства работ; дефекты эксплуатации; недостаточная изученность условий работы и свойств материалов [3].
Лащенко М. Н.: Перегрузка в результате недооценки действующей нагрузки; Потеря устойчивости (общая, местная, изгибно-крутильная); неудачные проектные решения и отступления от проекта; неправильности, допущенные при изготовлении и монтаже конструкции; неправильности, допущенные при эксплуатации конструкций; аварии в результате усталости металла и вибраций; дефектность оснований, на которые установлены металлические конструкции; непредвиденные причины.
Ерёмин К. И., Нищета С. А: ошибки проектирования; дефекты изготовления, транспортирования и монтажа; повреждения, полученные конструкциями при безответственной эксплуатации; аварийные состояния из-за безответственной эксплуатации оборудования; стихийные бедствия [4].
При ознакомлении с работами вышеприведённых авторов, явно прослеживается основной недостаток, присущий каждой из данных классификаций: это попытка «объять необъятное». То есть, в один ряд ставятся и субъективные причины, и вид аварийного разрушения. Кроме того, некоторые авторы считают аварией именно резкое, аварийное разрушение конструкции, в то время как другие подразумевают любой выход конструкции из строя, даже обусловленный моральным износом.
Отдельно стоит отметить классификацию Кикина А. И.: при кажущейся однородности приведенных причин, нельзя не заметить разногласия, возникающие даже с точки зрения применяемых терминов. То есть, общеизвестно, что «механика» - это один из разделов физики, а «силовые воздействия» - один из объектов механики.
Так как причины аварий разнородны и разнообразны, более того, не существует двух идентичных аварий, то стоит проводить различную классификацию по разным параметрам.
Автором предлагается следующий подход к классификации аварий [5]:
1. По видам отказов:
- аварийное разрушение, характеризующееся резким изменением состояния конструкции;
- постепенный отказ.
2. По субъективности причин:
- ошибки при проектировании конструкции;
- ошибки при монтаже конструкции;
- ошибки при эксплуатации.
3. Объективные причины:
- стихийные бедствия;
- аварии оборудования цехов;
- износ конструкции при нормальной работе.
4. По типу наступившего предельного состояния:
- наступление предельного состояния 1 -го типа;
- наступление предельного состояния 2-го типа.
5. По факторам, приведшим к наступлению предельного состояния:
- факторы, способствовавшие уменьшению предельного значения параметра. Сюда входят: химические воздействия (включая коррозию); трещинообразование;
- изменение физико-химических свойств материала в результате старения;
- уменьшение геометрических характеристик сечения элемента (вырезы, погибы);
- факторы, способствовавшие увеличению значений расчётных параметров. Сюда входят: увеличение собственной массы конструкции (чаще всего из-за ошибок проектирования); увеличение действующих нагрузок; изменение геометрической схемы конструкции.
Приведённая классификация причин аварий позволит дать более глубокий анализ причин и последствий аварий, избежать повторения аналогичных аварий на различных объектах и тем самым избежать остановки производства, экономических потерь и самое главное - человеческих жертв.
Для анализа разрушаемости эксплуатируемых промышленных зданий необходимо дать классификацию причин аварий и разрушений, приведенных различными авторами.
Аварии промышленных зданий в мирное время обуславливается следующими причинами:
• воздействием природных факторов, приводящих к старению и коррозии материалов конструкций и ухудшению их физико-механических характеристик: воздушной среды, атмосферной влаги, грунтовых вод, засоленных и просадочных грунтов, отрицательной температуры воздуха, блуждающих токов в грунте, биологических факторов, вызывающих гниение и разрушение материала, и др.;
• стихийными бедствиями, вызывающим разрушение: ураганами, бурями, смерчами, цунами, ливнями, наводнениями, затоплениями, землетрясениями, оползнями, селевыми потоками, снежными обвалами и др.;
• проектно-производственными дефектами зданий и установленных в них технических систем: ошибками при изыскании и проектировании, низким качеством выполнения строительных работ или строительных материалов и конструкций;
• воздействием технологических процессов на материалы и конструкции: дополнительных нагрузок, высоких температур, вибрации, окислителей, парогазовых и жидких агрессивных средств, минеральных масел и эмульсий;
• нарушением правил эксплуатации зданий, технических систем и возникающими в результате этого пожарами, взрывами и др. последствиями.
Разрушения и повреждения промышленных зданий подразделяются на 2 группы:
• повреждения здания в целом или изменение положения относительно его основания (просадки, наклоны, опрокидывания, смещения);
• повреждения отдельных конструкций, их элементов или узлов.
В зависимости от степени повреждения конструкции разрушенных зданий можно разбить на 3 группы:
• конструкции, совершенно непригодные для восстановления (такие конструкции расчленяются на части и удаляются за пределы объекта);
• конструкции, которые могут быть восстановлены в демонтированном виде;
• конструкции, которые могут быть восстановлены без демонтажа путем усиления или замены отдельных поврежденных элементов.
Существуют так же объективные причины износа и повреждений зданий, такие как режим работы конструкций, степень агрессивности среды, температурно-влажностный режим и др. И субъективные причины - не соблюдение правил технической эксплуатации со стороны технологического и ремонтного персонала. Механические воздействия на конструкции, складирование материалов на конструкции, либо в непосредственной близости от несущих конструкций, эксплуатация неисправного кранового оборудования и возникновения перекосов при движении кранов, допущение сверхнормативных нагрузок: снег, пыль и т.д.
Здания подвергаются как внешним, так и внутренним воздействиям. Все воздействия распределяются на физико-химические (радиация, температура, осадки, газы и химические вещества, электромагнитные волны, влажность и др.) и механические (воздушные потоки, нагрузки, морозное пучение, давление грунта и т.п.).
Дефекты зданий возникают из-за [7]:
- Ошибок заказчика - принципиально неверный выбор назначения и параметров объекта.
- Ошибок проекта - неправильно выбранное конструктивное решение.
- Ошибок строителей - нарушение технологии строительства, а так же низкое качество изготовления и монтажа конструкций.
- Неправильной эксплуатации здания. Накопленные на стадиях проектирования, изготовления, транспортировки, монтажа и эксплуатации недостатки, дефекты и повреждения в совокупности могут привести к аварийному разрушению наиболее ослабленных, либо наиболее нагруженных конструкций.
По результатам анализа проведенных обследований и по данным, полученным из имеющихся публикаций, авторами данной работы было установлено процентное соотношение причин аварийных обрушений металлических каркасов промышленных зданий. Наибольшее число аварий на опасных производственных объектах произошло по организационным причинам - 50,6%, по техническим причинам 44,55%, по прочим причинам 4,85%. В структуре организационных причин аварий преобладали причины, связанные с «человеческим фактором» (нарушение производственной дисциплины, неосторожные или несанкционированные действия исполнителей работ), а также с неэффективностью производственного контроля соблюдения требований промышленной безопасности [12].
В структуре технических причин аварий и несчастных случаев со смертельным исходом преобладали причины, связанные с неудовлетворительным состоянием основных производственных фондов, а также с несовершенством применяемых технологий и конструктивными недостатками технических устройств и оборудования. Причины произошедших аварий и несчастных случаев свидетельствуют о том, что на металлургических предприятиях неудовлетворительно осуществляется производственный контроль обеспечения промышленной безопасности.
На отдельных предприятиях не выполняются в технически обоснованные сроки и в необходимых объемах ремонты поврежденных конструкций, а так же капитальные ремонты и замена изношенного оборудования.
По степени последствий аварий и ущерба от них (экологический ущерб, экономический ущерб, ущерб здоровью и жизни людей) металлургические производства занимают в целом по промышленности первые места.
Практически во всех рассмотренных случаях произошедших аварий не оценивался риск возникновения аварийной ситуации из-за изменившихся условий эксплуатации и накопленных повреждений несущих конструкций.
Литература
1. Веселое А. В., Пермяков М. Б., Трубкин И. С., Токарев А. А. Сборно-монолитная составная свая и технология ее изготовления // Жилищное строительство. - 2012. -№ 11. - С. 15-17.
2. Chernyshova E. P., Permyakov M. B. «Architectural town-planning factor and color environment». World applied sciences journal (indexed on Scopus http://www.scopus.com/results/), № 27(4), 2013. - pp. 437-443. - ISSN 1818-4952.
3. Федосихин В. С., Воронин К. М., Гаркави М. С., Пермяков М. Б., Кришан А. Л., Матвеев В. Г., Чикота С. И., Голяк С. А. Научные исследования, инновации в строительстве и инженерных коммуникациях в третьем тысячелетии // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. -2009. - № 2. - С. 49-50.
4. Permyakov M. B. «Building residual life calculation at hazardous production facilities» // Advances in Environmental Biology (экология, окружающая среда, безопасность жизнедеятельности) / Volume 8, Number 7, 2014. - pp. 1969-1973.
5. Permyakov M. B. «Methods of building residual life calculation» // Advances in Environmental Biology (экология, окружающая среда, безопасность жизнедеятельности) / Volume 8, Number 7, 2014. - pp. 1983-1986.
6. Пермяков М. Б. Анализ аварий производственных зданий и сооружений/Архитектура. Строительство. Образование. - 2014. - №1 (3). - С. 264-270.
7. Пермяков М. Б., Чернышова Э. П. Направления подготовки высшего профессионального образования в институте строительства, архитектуры и искусства//Архитектура. Строительство. Образование. - 2015. - № 1 (5). - С. 3-11.
8. Пермяков М. Б., Тимофеев С. В. Совершенствование технологии устройства противофильтрационных завес способом «стена в грунте»//Архитектура. Строительство. Образование. - 2013. - № 2. - С. 129-138.
9. Пермяков М. Б., Веселов А. В., Токарев А. А., Пермякова А. М. Исследование технологии погружения забивных свай различных конструкций // Архитектура. Строительство. Образование. - 2015. - № 1 (5). - С. 12-17.
10. Пермяков М. Б. Методика расчета остаточного ресурса зданий на опасных производственных объектах // Архитектура. Строительство. Образование. - 2012. -№ 1. - С. 169-176.
11. Пермяков М. Б., Чернышова Э. П. Архитектурно-строительному факультету Магнитогорского Государственного технического университета им. Г.И. Носова -70 лет//Жилищное строительство. - 2012. - №5. - С. 2-3.
12.Mishurina O. A., Mullina E. R., Chuprova L. V., Ershova O. V., Chernyshova E. P., Permyakov M. B., Krishan A. L. «Chemical aspects of hydrophobization technology for secondary cellulose fibers at the obtaining of packaging papers and cardboards» // International Journal of Applied Engineering Research / Volume 10, Number 24, 2015. -pp. 44812-44814. - ISSN 0973-4562.
Systematic approach to the use of composite motor fuels based alcohols and ethers
12 3
Ahmatjanov R. , Kalauov S. , Bazarov B. (Republic of Uzbekistan) Системный подход к использованию композиционных моторных топлив на основе спиртов и эфиров
12 3
Ахматжанов Р. Н. , Калауов С. А. , Базаров Б. И. (Республика Узбекистан)
1Ахматжанов Равшанжон Нематжонович /Ahmatjanov Ravshanjon - соискатель, кафедра автотракторных двигателей и транспортной экологии; 2Калауов Сайдулла Аймаханович /Kalauov Saydulla - кандидат технических наук, доцент,
заведующий кафедрой, кафедра электротехники и электромеханики; 3Базаров Бахтиёр Имамович /Bazarov Baxtiyor - доктор технических наук, профессор,
кафедра автотракторных двигателей и транспортной экологии, Ташкентский автомобильно-дорожный институт, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье рассматриваются системные представления использования композиционных моторных топлив на основе спиртов и эфиров. Исследование данного вопроса с точки зрения системного анализа позволяет производить многокритериальный анализ с выбором соответствующих оценочных критериев. Abstract: in the article the system views the use of composite motor fuels on the basis of alcohols and esters. A study of this issue from the perspective of system analysis allows for multi-criteria analysis to the selection of appropriate evaluation criteria.
Ключевые слова: системный подход, многокритериальный анализ, композиционное моторное топливо, спирты, эфиры, энерго-экологическая эффективность.
