Остаточный ресурс технических устройств на опасных производственных объектах Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Остаточный ресурс технических устройств на опасных производственных объектах Пермяков М. Б. , Мышинский М. И. , Давыдова А. М. , Степочкин В. М.4, Г ибадуллин Р. Ф.5, Лапшин В. В.6,

7

Сагитдинов Р. А.

1 Пермяков Михаил Борисович /Permyakov Mikhail Borisovich - кандидат технических наук,

доктор философии, директор,

Институт строительства, архитектуры и искусства (ИСАиИ), доцент, заведующий кафедрой, кафедра строительного производства;

2Мышинский Максим Игоревич /Mishinsky Maxim Igorevich - кандидат технических наук, доктор философии, старший преподаватель;

3Давыдова Анастасия Михайловна / Davydova Anastasia Mihajlovna - 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 Mihajlovich - инженер; 5Гибадуллин Роман Флюсович / Gibadullin Roman Fljusovich - инженер;

6Лапшин Валерий Вячеславович /Lapshin Valery Vjacheslavovich - инженер;

7Сагитдинов Ренат Айратович /Sagitdinov Renat Ajratovich - заместитель директора,

ЗАО «Магнитогорский центр технической экспертизы», г. Магнитогорск

Аннотация: в работе предложено несколько методик расчета остаточного ресурса, по результатам которых делается оценка ресурса отдельных элементов, либо устройства в целом. Своевременная оценка технического состояния позволяет назначить срок остаточного ресурса объекта до капитального ремонта или вывода из эксплуатации.

Ключевые слова: ресурс, авария, предельное состояние, обследование, риск.

С каждым годом основные фонды предприятий устаревают, зачастую в условиях факторов, отрицательно влияющих на состояние технических устройств, к которым относятся машины, агрегаты и оборудование. В настоящее время в эксплуатации находится большое количество технических устройств, отработавших нормативный срок эксплуатации. Аварии данных объектов могут привести не только к экономическим потерям, но и к существенному нанесению ущерба окружающей среде. К таким опасным производственным объектам относятся практически все технические устройства основных производств промышленных предприятий.

Исходя из этого, актуальным становится вопрос об остаточном ресурсе технических устройств и возможности продления срока их эксплуатации.

В качестве базовой концепции для расчета остаточного ресурса зданий предлагается подход, основанный на принципе «безопасной эксплуатации по техническому состоянию» [2]. Согласно данному подходу, оценка технического состояния объекта осуществляется по параметрам технического состояния, обеспечивающим его надежную и безопасную эксплуатацию в соответствии с нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документацией, а остаточный ресурс - по определяющим параметрам технического состояния. В качестве последних принимаются параметры, изменение которых (в отдельности или

в некоторой совокупности) может привести объект в неработоспособное или предельное состояние.

В зависимости от критериев предельного состояния и условий эксплуатации объекта, параметрами его технического состояния служат [4]:

- характеристики материалов (механические характеристики - предел текучести, предел прочности, твердость, трещиностойкость, пределы выносливости, длительной прочности, ползучести, химический состав, характеристики микроструктуры и т. д.);

- коэффициенты запасов прочности (по пределам текучести, прочности, длительной прочности, ползучести, трещиностойкости, устойчивости, по числу циклов или напряжениям при расчетах на циклическую прочность);

- технологические показатели (температура, параметры вибрации, режимы работы и т. д.).

Оценка параметров технического состояния и выбор критериев осуществляется по результатам анализа технической документации, данных оперативной

(функциональной) диагностики, экспертного обследования [5].

Прогнозирование остаточного ресурса или установление назначенного ресурса осуществляется согласно проведенному обследованию, а также на основе закономерностей изменения определяющих параметров, полученных при анализе механизмов развития повреждений и (или) по результатам измерения

функциональных показателей.

По результатам проведенного экспертного обследования определяется техническое состояние конструкций и выполняется экспертная оценка остаточного ресурса [6].

Экспертная оценка основывается на:

- анализе технической и эксплуатационной документации;

- анализе условий эксплуатации;

- результатах полученных данных визуально измерительного контроля, инструментального контроля, неразрушающих испытаний, определения пространственного положения конструкций;

- результатов проверочного расчета.

Техническое состояние объекта подразделяется на пять уровней: исправное; работоспособное; ограниченно работоспособное; недопустимое и аварийное.

На основании анализа полученных результатов и опыта эксплуатации принимается решение о продлении эксплуатации технического устройства с назначением остаточного ресурса, либо о необходимости проведения расчета остаточного ресурса.

Остаточный ресурс объекта необходимо устанавливать на основе совокупности имеющейся информации прогнозированием его технического состояния по определяющим параметрам до достижения предельного состояния.

Во время прогнозирования величины остаточного ресурса должно быть обеспечено выполнение (одновременное) следующих условий:

- известны параметры технического состояния объекта;

- известны определяющие параметры технического состояния, изменяющиеся соответственно выявленному механизму повреждения элементов объекта;

- назначены критерии предельных состояний объекта, достижение которых возможно при развитии выявленных повреждений.

Критериями расчета остаточного ресурса технических устройств являются [7]:

- физический износ;

- статическая прочность с учетом дефектов и температурного воздействия;

- коррозия;

- усталость.

Расчет остаточного ресурса может выполняться как по одному, так и по нескольким критериям.

В общем случае выбор методики расчета остаточного ресурса по тому или иному критерию должен обосновываться точностью и достоверностью полученных данных, а также требованиями точности и достоверности прогнозируемого ресурса объекта и риска его дальнейшей эксплуатации.

Литература

1. Архитектура. Строительство. Образование Материалы международной научно -практической конференции / ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» Пермяков М.Б.. 2013.

2. Architectural Town-Planning Factor And Color Environment, Chernyshova E. P., Permyakov M. B. World Applied Sciences Journal. 2013. Т. 27. № 4. С. 437-443.

3. Предотвращение аварий эксплуатируемых зданий и сооружений Пермяков М. Б., Чернышова Э. П., Пермякова А. М. Научные труды SWorld. 2013. Т. 50. № 3. С. 38-43.

4. Научные исследования, инновации в строительстве и инженерных коммуникациях в третьем тысячелетии Воронин К. М., Гаркави М. С., Пермяков М. Б., Кришан А. Л., Матвеев В. Г., Федосихин В. С., Чикота С. И., Голяк С. А. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2009. № 2. С. 49-50.

5. Chernyshova Elvira Petrova, Permjakov Mikhail Borisovich Architectural Town-

Planning Factor and Color Environment // World Applied Sciences Journal 27 (4): 437443, 2013 ISSN 1818-4952© IDOSI Publications, 2013 DOI:

10.5829/idosi.wasj.2013.27.04.13654.

6. Пермяков М. Б. Методика расчета остаточного ресурса зданий на опасных производственных объектах // Актуальные проблемы архитектуры, строительства и дизайна: материалы международной науч.-практ. конф. / Под общ. ред. М. Б. Пермякова, Э. П. Чернышовой. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова, 2012. 169-175 с.

7. Пермяков М. Б., Чернышова Э. П., Кришан А. Л. и др. Актуальные проблемы строительства: монография. - Магнитогорск, 2013. - 139 с.