CC BY
52
Вісник ПДАБА
навчанні, що, в свою чергу, забезпечує якість дистанційного навчання на технічних спеціальностях.
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА
1. В. І. Сокуренко, І. Ф. Огданський, Р. Б. Папірник, Л. В. Солод. Особливості впровадження дистанційного навчання для технічних спеціальностей // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. - Д.: ПДАБА, 2009. - № 2.
2. Михеев М. А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. - 344 с.
УДК 621.868.27
ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ РОЗБИРАННЯ ЗАВАЛІВ ДЕКІЛЬКОХ ЗРУЙНОВАНИХ БУДІВЕЛЬ АБО СПОРУД
С. В. Шатов, к. т. н., доц.
Ключові слова: стихійні лиха, зруйновані будівлі, завали з уламків будівель, технологія розбирання завалів кількох зруйнованих будівель.
Проблема. Щороку в Україні реєструється близько 350 надзвичайних ситуацій природного та техногенного характеру, внаслідок яких щорічно гине понад п’ять тисяч людей. Матеріальні збитки, завдані надзвичайними ситуаціями за останні 11 років, оцінюються в суму 12 млрд. гривень. Під дією стихійних лих і техногенних катастроф будівлі та споруди руйнуються, під завалами перебувають потерпілі. Зараз розбирання завалів виконується різноманітною технікою, яка не завжди відповідає вимогам рятувальних або відновлювальних робіт (особливо при руйнуванні декількох об’єктів), що призводить до виконання цих робіт за недосконалими технологічними схемами, а це збільшує терміни та трудомісткість їх ведення. Тому потрібне створення організаційно-технологічних рішень розбирання завалів декількох зруйнованих будівель та споруд в умовах обмеженого простору використання техніки.
Аналіз публікацій. До стихійних лих належать землетруси, урагани, зсуви та повені [5]. Причинами техногенних катастроф та аварій є вибухи газу, пожежі, непередбачені навантаження на будівельні конструкції. Наслідками зазначених вище стихійних лих або аварій є руйнування або пошкодження будівель та споруд [3; 4; 6]. Залежно від джерела стихійного лиха або аварії, їх потужності, часу дії та інших чинників, руйнування будівель та споруд має імовірнісний характер. У той же час є визначені окремі закономірності їх руйнування, встановлені автором [7; 10]. Знання цих закономірностей дозволяє обґрунтовано та за короткий час спланувати, організувати та виконати роботи з розбирання завалів.
Серед стихійних лих найбільшими руйнівними проявами є землетруси, як за кількістю загиблих (табл.1), так і за розмірами руйнувань [5].
Т а б л и ц я 1
Найсильніші землетруси (після 1900 р.)
Рік Епіцентр Магнітуда Кількість загиблих
1 1976 Тянь-Шань (Китай) 7,8 650 000
2 2004 Суматра 9,1 280 000
3 1920 Ганьсу (Китай) 7,8 200 000
4 1927 Цинхай (Китай) 7,9 200 000
5 1923 Токіо (Японія) 7,9 143 000
6 1948 Туркменія 7,3 110 000
7 1908 Мессина (Італія) 7,2 100 000
8 2005 Кашмір (Індія) 7,6 80 000
9 1932 Ганьсу (Китай) 7,6 70 000
10 1935 Кветта (Пакістан) 7,5 60 000
8
№ 1 - 2 січень - лютий 2011
Аналіз аварійно-рятувальних робіт у Вірменії (1986 р.), Туреччині (1999 р.), на Гаїті (2010 р.) показав, що руйнування будівель призвело до утворення щільно розташованих завалів (рис. 1, 2), які обмежували використання значної кількості машин для їх розбирання. Детальне обстеження характеру руйнувань будівель та споруд після землетрусів у Вірменії проводили співробітники ЦНДЮДОМТП [1; 2]. За їхніми даними, у містах Ленінакан, Кіровакан, Спітак найбільш руйнівними виявилися п’яти- та дев’ятиповерхові будинки, що складалися із декількох секцій.
Рис. 1. Зруйновані будинки від землетрусу у Вірменії,1986р.
Рис. 2. Зруйновані та пошкоджені будинки у Туреччині,1999 р
Були виділені три основні типи сильних руйнувань: поверхові, секційні та торцеві. Поверхові руйнування характеризуються тим, що у завал впали конструкції верхніх поверхів. При цьому збереглась нижня частина будівлі (для п’ятиповерхових кам’яних будинків). При
9
Вісник ПДАБА
секційних руйнуваннях у завали випадали конструкції декількох секцій (що характерно для п’яти-, дев’ятиповерхових будівель). Найбільше руйнування отримали середні секції, тому що крайні секції мали міцні опори у вигляді торцевих стін. Торцеві руйнування характеризувались тим, що у завал випадали торцеві стіни та прилеглі до них конструкції, значно деформувались колони та балки.
Аналіз руйнувань будівель різної поверховості вказує, що будівлі висотою до 15 м (п’ятиповерхові) являли собою утворення висотою нижче лінії розлому (на 1/3 їх висоти), що нагадує кошик зі стінками із колонами каркасу та фундаменту стін, котрий заповнено уламками різноманітного розміру. Будівлі висотою від 15 до 30 м (дев’ятиповерхові) мали декілька горизонтальних ліній розлому, нижня з яких перебувала також на 1/3 їх висоти. Ці завали мали більш характерний вигляд, але й тут спостерігалась деяка закономірність: наявність великих горизонтально орієнтованих конструкцій (плит перекриття, балок).
Розбирання завалів виконувалось у такій послідовності: пошук та витягання потерпілих, підготовка майданчика для виконання подальших робіт; обвалення ушкоджених будівельних конструкцій, що загрожують падінням; руйнування ушкоджених будівельних конструкцій і великогабаритних уламків; навантаження й вивезення продуктів розбирання завалів. На всіх етапах робіт почергово використовувалась вантажопідйомна техніка (крани) для підйому крупних уламків та екскаватори або навантажувачі з ковшем. Великі уламки подрібнювали гідромолотом на базі екскаватора або рятівники механізованим інструментом.
Недоліками відомих технологічних схем розбирання завалів є: необхідність у значній кількості різноманітної вузькоспеціалізованої техніки, яка не завжди може бути використана у стислих умовах завалів декількох зруйнованих будівель; заведення вручну строп кранів під уламки: це не завжди можливо й небезпечно.
Метою статті є розробка організаційно-технологічних рішень розбирання завалів декількох зруйнованих будівель або споруд при обмеженому просторі пересування техніки.
Результати досліджень. Автором запропонована структурна схема вихідної інформації для прийняття організаційно-технологічних рішень з розбирання завалів зруйнованих будівель та споруд [7]. На прийняття рішень з організації та проведення робіт щодо розбирання завалів зруйнованих будівель впливає їх кількість та розташування. Ці варіанти для декількох (чотирьох) будівель наведені у таблиці 2.
Т а б л и ц я 2
Схеми розташування об ‘єктів
An -об‘єкти
Кількість об‘єктів n
4. А4
Схеми розташування об‘єктів
4.1
4.2
4.3
10
№ 1 - 2 січень - лютий 2011
Важливим показником для розробки технологічних рішень з розбирання завалів є відомості про наявність транспортних мереж Вд для доставки й роботи засобів механізації та вивезення уламків. Можливі варіанти розташування транспортних мереж відносно чотирьох зруйнованих будівель наведені у таблиці 3.
Т а б л и ц я 3
Наявність та розташування транспортних мереж
Вдп - наявність доріг, проїздів
Позна-
чення
Кількість доріг, проїздів - Д; кількість об’єктів - n = 4, схема
В1,В2
Д = 1
В
14
Д =
В
'24
В
14
В3,В4
Д = 3
В34
В
14
Д = 4
В24 В34
В
14
В44
В24
Засобами механізації для розбирання завалів можуть бути різноманітна техніка та механізований інструмент. Її кількість та типи машин і механізмів визначаються від виду об’єкта, характеру його руйнування, наявності транспортних мереж Вд. Автором виконані дослідження з визначення кількості техніки залежно від розміру та ваги уламків завалу [11].
Аналіз розбирання завалів показує, що спеціалізовану техніку із традиційним обладнанням (крани з гаковою підвіскою, екскаватори та навантажувачі із ковшем, бульдозери з відвалами) доцільно використовувати при вільному, без обмежень по відстані, доступі до завалу, а також при розбиранні завалів, уламки яких мають незначну різницю у розмірах та вазі. У цьому випадку не виникає значної потреби у різноманітних за технологічними можливостями машинах. У разі стислих умов розбирання завалу та значної неоднорідності уламків завалу потрібне використання значної кількості машин традиційного виконання. Тому для розбирання
11
Вісник ПДАБА
завалів доцільним є використання багатоцільового обладнання на базі екскаваторів, навантажувачів та бульдозерів [8; 9].
На базі структурної схеми вихідної інформації та аналізу розташування об’єктів, характеру їх руйнування, наявності транспортних мереж і засобів механізації розроблено організаційно-технологічні рішення з розбирання завалів декількох зруйнованих будівель (рис. 3 - 5).
Рис. 3. Схема розташування техніки на початку розбирання завалів декількох зруйнованих будинків або споруд
Для виконання запропонованого способу розбирання завалів використовується будівельна техніка: екскаватор з гідромолотом 1, телескопічний екскаватор із багатоцільовим робочим обладнанням із ковшем та щелепою 2, ківшовий навантажувач 3, транспортні засоби (автосамоскиди) 4 (рис. 3). Ця техніка розбирає завали 5 - 8, які утворилися при руйнуванні декількох споруд 9 - 12. Уламки будівель частково накопичують на майданчиках-відвалах (складах) 14, 15.
На початковій стадії розбирання завалів декількох зруйнованих будівель (рис. 3) роботи виконують на суміжних завалах двох зруйнованих будівель. Після руйнування нестійких елементів будівель та великих уламків екскаватором із гідромолотом 1, а також елементи будівель розбирають почергово телескопічним екскаватором 2 та ківшовим навантажувачем 3. Телескопічний екскаватор 2 розташовують так, щоб він своєю робочою зоною перекривав половину території завалу, який розбирається. Екскаватором 2 захоплюють уламки, що знаходяться на найбільшій відстані від краю завалу. Екскаватор 2 розвантажує уламки в транспортні засоби 4 (автосамоскиди) або на майданчики-відвали 15 та 16. Уламки, розташовані на краю завалів (біля майданчика 14), а також уламки з майданчика-відвалу 15, захоплюють ківшовим навантажувачем 3, переміщують до місця розташування автосамоскидів 4 та їх завантажують.
Після закінчення розбирання уламків із завалів між зонами майданчиків 15 та 16 (рис. 4), телескопічний екскаватор 2 встановлюють між майданчиками 13 та 14 і захоплюють решту уламків зруйнованої будівлі 9, які навантажують у транспортні засоби або накопичують на майданчиках 13 та 14. Потім переставляють техніку для розбирання завалу зруйнованої будівлі 10. Схему робіт повторюють аналогічно розбиранню завалу зруйнованої будівлі 9.
12
№ 1 - 2 січень - лютий 2011
Рис. 4. Схема розташування техніки на проміжному етапі розбирання завалів
Рис. 5. Схема розташування техніки на кінцевому етапі розбирання завалів
На кінцевому етапі розбирають завал зруйнованої будівлі 12. Розбирання проводять почерговою роботою телескопічного екскаватора 2 з багатоцільовим робочим обладнанням, ківшового навантажувача 3 та екскаватора 1. На всіх етапах робіт не використовують ручну працю стропальників вантажів, що підвищує безпеку виконання робіт.
Висновки. 1. В результаті аналізу характеру одночасного руйнування декількох будівель або споруд від дії стихійних лих та аварій і виконання робіт із розбирання завалів встановлено доцільність використання універсальної техніки з багатоцільовими робочими органами.
2. Розроблено складові частини структурної схеми вихідної інформації для прийняття організаційно-технологічних рішень із розбирання завалів зруйнованих будівель та споруд, які містять варіанти розташування об’єктів та транспортних мереж.
3. Розроблено організаційно-технологічні рішення із розбирання завалів декількох зруйнованих будівель або споруд, технологічні особливості яких полягають у почерговому використанні телескопічних екскаваторів з багатоцільовим обладнанням та навантажувача, який забезпечує завантаження уламків у транспортні засоби.
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Бакин В. П. Снос поврежденных при землетрясениях зданий / В. П. Бакин, Н. С. Батыгин // Механизация строительства. - 1989. - № 6. - С. 10 - 11.
2. Бакин В. П. Механизация на разборке завалов / В. П. Бакин // Механизация строительства. - 1989. - № 5. - С. 7 - 8.
13
Вісник ПДАБА
3. Марков А. И. Аварии зданий и сооружений / А. И. Марков, М. А. Маркова. - Запорожье : ООО “НАСТРОЙ”, 2008. - 84 с.
4. Мірошниченко М. Вибух газу - “це урок, який повинна засвоїти держава” / М. Мірошничєнко // Надзвичайна ситуація. - 2007. - № 10. - C. 8 - 15.
5. Неукротимая планета / [ Берни Д., Гилпин Д., Койн С., Симонс П. ; пер. с англ. Ю. Амченков. - ЗАО “ Изд. Дом Ридерз Дайджест“, 2008. - 319 с.
6. Трагічний вибух у Євпаторії // Надзвичайна ситуація. -2009. - № 1. - C. 8 - 15.
7. Хмара Л. А. Технологічні особливості розбирання завалів зруйнованих будівель та споруд / Л. А. Хмара, С. В. Шатов // Вісник Придніпр. держ. акад. буд. та архітект. - Д., 2010. -№ 7. - С. 42 - 52.
8. Хмара Л. А. Определение рациональных параметров погрузчиков для разборки завалов зданий, разрушенных под действием стихийных бедствий / Л. А. Хмара, С. В. Шатов // Підйомно-транспортна техніка. - Д. : ДІІТ, 2009. - № 1. - С.12 - 25.
9. Хмара Л. А. Усовершенствование погрузчиков для разборки завалов зданий, разрушенных под действием стихийных бедствий / Л. А. Хмара, С. В. Шатов // Интерстроймех-2009 : междунар. науч.-техн. конф., 15-17 сент. 2009 г. - Бишкек, Кыргызский гос. ун-т строит., трансп. и архитект., 2009. - С. 151 - 159.
10. Шатов С. В. Технология ведения работ при ликвидации последствий стихийных бедствий с использованием погрузчиков / С. В. Шатов, Л. А. Хмара. // Вестник Харьков. нац. автодор. ун-та. - Харьков : ХНАДУ, 2007. - Вып. 38. - С. 77 - 81.
11. Шатов С. В. Методика выбора и определения количества средств механизации при разборке завалов разрушенных зданий и сооружений / Шатов С. В. - Д. : ИНСО ПГАСА, 2006. - 21 с.
УДК 620.197.3
ИНГИБИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ В СРЕДАХ,
СОДЕРЖАЩИХ СЕРОВОДОРОД
В. Ф. Волошин, д. т. н., проф., В. С. Скопенко, к.х.н., доц., В. В. Волошина
Ключевые слова: ингибитор, электрохимическая коррозия, сероводород.
Проблема. В последнее десятилетие резко увеличилось число разведанных месторождений сероводородсодержащих газов и нефти: Азов-Черноморское, Астраханское, Тенгизское, Жанажалское и др. По химической агрессивности, коррозионному воздействию, токсичности сероводород является уникальным веществом, практически не имеющим в природе аналогов по комплекности своего отрицательного воздействия на окружающую среду.
В настоящее время нет какого-либо единого абсолютно надежного способа защиты металлического оборудования от сульфидного разрушения. Введение ингибиторов в агрессивную кислую сероводосодержащую среду предотвращает электрохимическую коррозию оборудования и позволяет увеличить срок его службы. Однако потребность в ингибиторах удовлетворена в настоящее время всего лишь на 10 - 13 %.
С целью увеличения эффективности и расширения сырьевой базы их получения, обладающих пенообразующими и бактерицидными свойствами, получены ингибиторы смеси имидазолинов и амидоаминов («СИМА-nR»).
Промышленные смеси имидазолинов и амидоаминов получали циклоконденсацией полиэтиленполиаминов («ПЭПА»): («КОЭД», «ДЭТА», «ТЭТА», «ТЭПА», «ТЭГА» и др.) и индивидуальных синтетических жирных кислот (СЖК) или их различных фракций: С1-4, С5-6, С7-9, Сю-і6, Сі7-20, С2і+ и выше, согласно ГОСТу 23 239-79, кубовых остатков СЖК («КОСЖК»), согласно ОСТ 38.01182-80 и гудрона соапетока, согласно ОСТ 18-114-73, содержащего, в основном, олеиновую кислоту, а также линоленовую и линолевую кислоты. Прописи получения 2-алкил-2-имидазолинов широко представлены в литературе [3; 4]. Имидазолины всегда содержат примеси амидоаминов, которые образуются при попадании влаги в результате гидролиза имидазолинов.
В промышленных условиях могут быть получены следующие группы смесей имидазолинов и аминоамидов («СИМА nR»): где n - число гидрофильных групп (п = 2), R -число гидрофобных групп соответственно: 1) СИМА nR (R=C1-4) смесь имидазолинов и
14
