CC BY
82
Серiя: TexHÏ4HÏ науки ISSN 2225-6733
ТЕХНОГЕННА БЕЗПЕКА
УДК 624.076.2
© Волошин В.С.1, Корольов В.П.2, Фшатов Ю.В.3
ТЕХНОЛОГ1ЧНА БЕЗПЕКА ТА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТ1 ПРОТИКОРОЗ1ЙНОГО ЗАХИСТУ ПРОМИСЛОВИХ ОБ'бКТШ: РЕГ1ОНАЛЬН1 АСПЕКТИ
Розглянут1 методичш питання обгрунтування ращонального вибору Mip захисту eid корозИ' основних виробничих фондiв промислових тдприемств. Виявлено необ-xidmcmb оцтки показниюв надiйностi за граничними станами з урахуванням вимог корозтног ^m^^i, довговiчностi та ремонтоnридатностi. Застосування кри-терiю корозтног небезпеки забезпечуе можливiсть економiчного обгрунтування вимог до вибору розрахункових характеристик первинного та вторинного захисту. Ключовi слова: Корозтна сттюсть, захист покриття, довговiчнiсть, граничт стани, корозтна небезпека.
Волошин В.С., Королёв В.П., Филатов Ю.В. Технологическая безопасность и обеспечение качества противокоррозионной защиты: региональные аспекты.
Рассмотрены методические вопросы обоснования рационального выбора мер защиты от коррозии основных производственных фондов промышленных предприятий. Показана необходимость оценки показателей надежности по предельным состояниям с учетом требований коррозионной стойкости, долговечности и ремонтопригодности. Использование критерия коррозионной опасности обеспечивает возможность экономической оценки требований к выбору расчетных характеристик первичной и вторичной защиты.
Ключевые слова: коррозионная стойкость, защитные покрытия, долговечность, предельные состояния, коррозионная опасность.
V.S. Voloshyn, V.P. Korolov, Yu. V. Filatov. Technological safety and corrosion protection quality assurance: regional aspects. Procedural problems of justification of the intelligent choice of corrosion protection measures for industrial enterprise basic production assets are considered in the given work. Necessity of the reliability indices estimation according to the limiting states taking into account the requirements of corrosion resistance, durability and maintainability is shown. Application of the corrosion risk criterion gives an opportunity to make the economic justification of the requirements to the choice of the primary and secondary protection design characteristics.
Key words: corrosion resistance, protective coatings, durability, limiting states, corrosion risk.
Постановка проблеми. В даний час видшення фшансових i матерiальних ресуршв на захист вщ корози обмежене, що викликане недосконалютю техшчного i eK0H0Mi4H0r0 регулю-вання умов безпечно1 експлуатацп виробничих фондiв. Нормативна база, побудована за принципом державно-галузевого мехашзму управлшня [1], виявилася малоефективною в умовах ринково1 економши, орieнтованоï на отримання доходу. Тому, витрати на протикорозшний захист виробничих фондiв розглядаються не як елемент iнвестицiйноï дiяльностi тдприемств, а як витрати, що знижують розмiр прибутку. Значний рiвень зносу, вщсутшсть регламентних те-рмшв оновлення основних фондiв, складний економiчний i фшансовий стан бшьшосп суб'ек-
1 д-р техн. наук, професор, ДВНЗ «Приазовський державний техтчний ушверситет», м. Марiуnоль
2 д-р техн. наук, професор, ДВНЗ «Приазовський державний техтчний ушверситет», м. Марiуполь
3 канд. техн. наук, ПрАТ «Донецьксталь - металургшний завод», м. Донецьк
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
пв господарсько1 дiяльностi вимагають реалiзацil заходiв по забезпеченню безпечно1 експлуа-тацп конструкцiй будiвель i споруд на основi Mexarn3MiB антикризового управлiння.
Аналiз останшх дослщжень i публiкацiй. З метою визначення основних засад модерни-зацп та оновлення основних фондiв у 2004 р. прийнята державна научно-техшчна програма «Ресурс». Всебiчний аналiз проблеми наведений в Ршенш «Про стан захисту металофонду Украши вiд корози» Мiжвiдомчоl комюи з питань науково-технолопчно1 безпеки при Радi на-цюнально1 безпеки i оборони Укра1ни вiд «13» жовтня 2009 р. Стратепчш завдання у галузi технолопчно1 безпеки i захисту вiд корози е прюритетними напрямами в дiяльностi пiдкомiтету «Протикорозшний захист у металобудiвництвi» технiчного комитету стандартизацп ТК 301 «Металобудiвництво», який функщонуе за участю фахiвцiв кафедри «Будiвництво, технiчна експлуатацiя i реконструкщя» ДВНЗ «ПДТУ».
Мета статт - аналiз можливостей нормативно-технiчного регулювання, упровадження управлшських заходiв з дiагностики, мониторингу корозiйного стану з метою забезпечення ви-мог технолопчно1 безпеки i захисту вiд корози конструкцiй виробничих об'екпв. Принципи управлiння корозiйною небезпекою об'ектiв господарювання включають координуючу, норма-тивну, контрольну та iнвестицiйно-технологiчну складовi безаваршно1 експлуатаци будiвель та споруд в умовах агресивних, природних i виробничих впливiв. Використання рацiональних за-ходiв протикорозiйного захисту металоконструкцiй забезпечуе зниження щорiчних витрат на 25-30 % тшьки за рахунок вдосконалення оргашзаци робiт з захисту конструкцш вiд корози.
Виклад основного мaтерiaлу. Питання пiдвищення ефективностi заходiв щодо захисту вiд корози пов'язанi iз забезпеченням довговiчностi виробничих фондiв. Для Донецького регю-ну щорiчнi прямi витрати на захист вiд корози складають 6,6-7,2 млрд. грн, з яких 1,3-1,4 млрд. грн характеризують втрати, викликаш не рацiональним використанням засобiв i методiв захисту вщ корози. Важливе значення мае практичний досвщ пiдвищення довговiчностi на об'ектах провщних галузей економiки Донбасу, де зосереджено понад 6,4 млн.т будiвельних металокон-струкцiй.
Менеджмент технологгчно! безпеки. Основу для формування вимог технолопчно1 безпеки складають теорiя техногенних i природних катастроф, питання правового i економiчного управлiння ризиками, методи i системи дiагностики, мониторингу i iнженерного захисту. При цьому техногенна безпека встановлюе стутнь захищеносп людини, об'ектiв та навколишнього середовища вiд створених та функцiонуючих складних техшчних систем цивiльного i промис-лового призначення. Предметом дiяльностi в галузi промислово1 безпеки е стутнь захищеносп людини вiд небезпечних виробничих чинниюв. Тому, на нацiональному рiвнi, технологiчна безпека характеризуе ступiнь захищеносп людини, суспiльства, об'ектiв i навколишнього середовища вщ загроз, пов'язаних з необгрунтованим створенням або не створенням техшчних систем, технолопчних процешв i матерiалiв [2].
У галузi будiвництва технологiчна безпека пов'язана з регламентащею пiдходiв щодо по-передження аварiйних ситуацiй на основi методiв програмно-цiльового керування надшнютю конструкцiй будiвель та споруд. Концепщя протидil прогресуючому старiнню основних фондiв заснована на процесному пiдходi до питань забезпечення технолопчно1 безпеки будiвельних об'ектiв [3]. Технологiчна безпека являе важливу структурну складову безпеки тдприемства, що характеризуе систему заходiв для тдтримки працездатностi, пiдвищення експлуатацiйних властивостей конструкцш будiвель, споруд та шженерних мереж, якi повнiстю або суттево ви-черпали свiй нормативний ресурс (рис. 1). Таю об'екти розглядаються як джерела потенцшно1 небезпеки при модершзацп (техшчному переоснащеннi), реконструкцil та продовженш термiну 1хньо1 експлуатацil. При такому пiдходi поняття корозiйноl небезпеки включае певний стан або ситуащю (загрозу), при яких збшьшуеться вiрогiднiсть настання збитку у зв'язку з тим, що да-ний корозшний стан або вiдхилення вiд нормальное' експлуатацil е потенцiйною причиною (за-грозою) настання небезпеки або того, що може вплинути на розмiр збитку.
Вщсутнють регламентних вимог до тдтвердження якостi протикорозiйного захисту, за-снованих на критерiях оцiнки корозшно1 небезпеки, створюе перешкоду для ощнки, призначення i продовження ресурсу роботи конструкцш, споруд, машин i шженерних мереж в коро-зшних середовищах. Аналiз вiтчизняних нормативних документа, европейських i мiжнародних стандартiв тдтверджуе, що забезпечення безпеки та ремонтопридатносп конструкцiй пов'язане з розвитком пiдходiв до керування надiйнiстю i яюстю на основi ISO 9001. Визначення вимог i
Сер^я: Техшчш науки ISSN 2225-6733
техшчних характеристик будiвельних об'екгш за даними експертного дiагностування конструк-цiй сприяють формуванню програм забезпечення надшност (ПЗН) i дозволяють визначити об'-еми ремонтно-вiдновлюваних робгт для пiдтримки експлуатацiйних параметрiв.
Рис. 1 - Структура керування технолопчною безпекою на пгдприемствГ
Проблема забезпечення безпеки та надшност металоконструкцiй розглянута на пiдставi процесного пгдходу, який визначен мшнародними стандартами 1СО 9001/МЕК 300-1. Корозш-не руйнування конструкцш та споруд е наслiдком протжання деградацiйних процесiв при впливi природно-клГматичних факторiв i життедiяльностi людини. Втрата первинних техшко-експлуатацiйних якостей (мщност^ стшкостГ, надiйностi та iн.) конструкцш становить загрозу до безпечно1 експлуатацп виробничих об'екгш.
Оргашзацшш заходи ресурсозбереження та захисту вiд корозП. На сьогодш загострення проблеми пгдтримання у належному техшчному станi споруд, конструкцш, обладнання та ш-женерних мереж в еколопчно небезпечних середовищах пгдвищуе ризик виникнення надзви-чайних ситуацш техногенного характеру та становить загрозу при реалГзацп програми шнова-цшно-сталого розвитку енергетично1 галузi. В Ршенш „Про стан захисту металофонду Украши вiд корози" М1жвщомчо1 комюп з питань науково-технолопчно!' безпеки при Радi нащонально!' безпеки Г оборони Украши вгд 13 жовтня 2009 р. визнано критичними наслгдки корозшного руйнування основних фондГв.
В даний час на регюнальному рГвш накопичений позитивний досвгд управлшня технолопчною безпекою, науково-техшчного супроводу ощнки Г продовження ресурсу об'екгш на ос-новГ розробки стандарта пгдприемств рГзного призначення, як регламентують вимоги щодо безаваршно!' експлуатацп конструкцш будГвель та споруд за вимогами КО 9001. На шдприемс-твах ПрАТ «Донецьксталь» - металургшний завод» упроваджена система монгторингу для по-передження аварГйних ситуацш на основГ пГдходГв OHSAS 18001 з використанням автоматизо-вано1 аналгтично1 бази даних «Ресурс».
Серiя: TexHÍ4HÍ науки ISSN 2225-6733
^отягом останнiх pокiв ДВНЗ «ПДТУ» налагодив плiднy сшв^ацю з TOB «У^нста-лькон iм. В.М. Шимановського», що дозволяе викоpистовyвати сyчаснy експеpиментальнy базy з контpолю якостi пpотикоpозiйних покpиттiв за вимогами мiжнаpодних стандаpтiв (EN ISO) для виконання наукових дослiджень. За шщативою ДВНЗ «ПДТУ» здiйснюeться пpогpама ствоpення pегiональноï коpозiйноï станцiï щодо стендових випpобyвань нових матеpiалiв, конс-тpyкцiй та ïx захисних покpиттiв фис. 2). Oбrpyнтований поpядок pозpахyнкiв на коpозiйнy стiйкiсть, довговiчнiсть i pемонтопpидатнiсть за гpаничними станами для завдання peгламeнт-них вимог до pесypсy бyдiвельниx об'eктiв за показниками piвня коpозiйноï небезпеки. Розpоб-лена система ощнювання pизикy пpи пpодовженнi pесypсy сталевих констpyкцiй включае xаpа-^ep^ram piвня ypазливостi та загpоз, Tpyn вiдповiдальностi об'eктiв з теxнологiчноï безпе-ки [4]. Для ухвалення piшeння пpо можливiсть подальшо1' eксплyатацiï за pозpаxyнковим тepмi-ном служ6и встановлeнi peгламeнтнi пpоцeдypи дiагностики i мони^ин^ бyдiвeльниx конс-тpyкцiй в а^есивних сepeдовищаx. Для ствоpeння единого тдходу до дepжавноï системи тд-готовки, пepeпiдготовки i атeстацiï фаxiвцiв-eкспepтiв з питань пpотикоpозiйного захисту конс-тpyкцiй бyдiвeль виконуеться pозpобка навчально-методичного забезпечення на базi кафeдpи «Бyдiвництво, тexнiчна eксплyатацiя i peконстpyкцiя» ^газов^кого дepжавного тexнiчного yнiвepситeтy (м. Маpiyполь).
Пpактика пiдтвepджye, що для pацiонального вибоpy тepмiнy служби констpyкцiй i ïx захисних покpиттiв необхщна pозpобка iнфоpмацiйно-аналiтичниx систем:
Баз даних класифiкацiйниx ознак складу i штенсивносп агpeсивниx дiй, що дозволяють виконувати pозpаxyнковy оцiнкy показникiв коpозiйноï стшкосп констpyкцiй для одноpiдниx зон експлуатацп пpомисловиx пiдпpиeмств.
Розpаxyнковиx комплeксiв для дiагностики i монiтоpингy коpозiйниx пошкоджень, ощн-ки ïx впливу на несучу здатнють i залишковий peсypс pоботи об'eктiв iнфpастpyктypи i в^об-ничих фондiв.
Баз даних сepтифiкацiйниx випpобyвань i оцiнки eксплyатацiйниx властивостей пepвин-ного i втоpинного захисту бyдiвeльниx об'eктiв.
Наявний досвiд свщчить що для pозв'язання пpоблeм захисту вщ коpозiï слiд зосepeдити ди у галyзi стандаpтизацiï на оновленш та pозpобцi ноpмативниx вимог щодо визначення пока-зникiв якостi бyдiвeльниx матepiалiв, виpобiв i констpyкцiй за piвнeм коpозiйноï небезпеки.
Науково-техтчний cynpoeid за KpumepieM K0p03iüH0i' небезпеки. ^и завданш вимог щодо надiйностi сталевих констpyкцiй i ïxнix захисних похитив вибip засобiв i мeтодiв поновлення пpотикоpозiйного захисту пpоводиться з ypаxyванням коeфiцieнта готовностi сталевих конс-тpyкцiй (Kg). Завдання визначення коeфiцieнта готовносп пpи eксплyатацiйниx впливах сepeдо-вища (An) сфоpмyльованe як pозpаxyнок сталевих констpyкцiй за гpаничними станами на коpо-зiйнy стiйкiсть i довговiчнiсть для обrpyнтyвання заданих тexнiко-eкономiчниx показниюв pe-сypсy бyдiвeль та споpyд [5].
Для монiтоpингy, оцiнки, контpолю i визначення xаpактepистик pизикiв викоpистовyють-ся можливостi iнфоpмацiйно-аналiтичниx баз даних, склад i функци яких peгламeнтованi поло-женнями стандаpтiв пiдпpиeмства або техшчних peгламeнтiв (документованих пpоцeдyp) забезпечення якосп пpотикоpозiйного захисту сталевих констpyкцiй. Коeфiцieнт готовностi сталевих констpyкцiй (Kg) по сyтi е комплексним показником peмонтопpидатностi, що xаpактepи-зуе паpамeтpи констpyктивниx i технолопчних заxодiв пepвинного та втоpинного захисту:
T + T
K -^ , (1)
g T + nT
1 ky ^ n 1 zy
де Ту - тepмiн служби (piк) сталевих консфукцш за показником коpозiйноï стшкосп (пepвинний захист); Tzy - pозpаxyнковий тepмiн служби (piк) захисних похитив з довipчою iмовipнiстю y=0,95 за наслщками пpискоpeниx випpобyвань; n - кшьюсть peмонтниx циклiв вiдновлeння пpотикоpозiйного захисту пpи встановленому тep-мш служби об'екту.
Ефeктивнiсть пpотикоpозiйного захисту ощнюеться на пiдставi показникiв (Ту i (Tzy) для piзниx тepмiнiв служби констpyктивниx eлeмeнтiв (Тпу). Розpаxyнковi значення коeфiцieнтiв надiйностi заxодiв пepвинного (yzk) та втоpинного захисту (yzn ) встановлюються залежно вiд
Сер^я: Техшчш науки ISSN 2225-6733
ступеня агресивносл дш, способу захисту вiд корозп та заданого термшу служби (Тпу) сталевих конструкцiй.
Практика застосування нового тдходу. Проведення постшного монiторингу стану будь вель i споруд загального i важливого господарського призначення; реалiзацiя планових запобь жних заходiв, а також визначення залишкового ресурсу сприяе здшсненню 1х модершзацп, ре-конструкци та продовження строку експлуатацп, пiдвищенню ефективност витрачання перед-бачених коштiв. Обгрунтування технiчних рiшень та способiв забезпечення надшно!' i безпечно1 експлуатацп виконуеться з урахуванням вимог технолопчно1 безпеки при експлуатацп об'екпв за фактичним станом (рис. 3).
Рис. 2 - Випробувальний пост корозшно!' станцп ДВНЗ «ПДТУ» в умовах ПАТ «Ясишвський коксохiмiчний завод», м. Макпвка
Досвiд виконання робiт з шдвищення довговiчностi конструкцiй та 1х захисних покриттiв використаний при розробщ ДСТУ Б В.2.6-ХХХ:201Х «Конструкцп будiвель та споруд. Захист металевих конструкцш вiд корози».
Висновки
1. Практичний досвщ реалiзащl заходiв технолопчно!' безпеки на шдприемствах промислово-стi Донбасу дозволяе сформувати наступнi основнi етапи розвитку оргашзацшно-нормативного забезпечення ресурсозбереження та захисту вщ корози:
2. Переклад наглядових функцiй державних оргашв на принципи добровiльного пiдтвердження власником (декларац1я вiдповiдностi) якостi будiвельних об'екпв i технолопчно!' безпеки ви-робничих фондiв на основi загальноприйнятих пiдходiв управлiння якiстю стандартiв EN ISO.
3. Побудова системи державних (корпоративних) нормативних документа з технолопчно!' безпеки, застосування стандарта шдприемств i документованих процедур з техшчного об-слуговування конструкцш будiвель i споруд за фактичним станом з урахуванням встанов-лених рiвнiв корозшно!' небезпеки.
4. Регулювання якост протикорозiйного захисту конструкцш i споруд на основi створення шновацшно-швестицшного механiзму регулювання ринку матерiалiв i технологiй за крите-рiем корозшно!' небезпеки, розрахунково-експериментального обгрунтування заходiв про-тикорозiйного захисту та шдтвердження вiдповiдностi показникiв корозшно!' стiйкостi та довговiчностi.
Рис. 3 - Зовншнш вiд транспортер-них галерей, виготовлених ТОВ «Конструкцiя», м. Донецьк
Список використаних джерел:
1. СНиП 3.04.03-85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии./ Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 32с.
2. Кондратьев С.Ю. Особенности системы обеспечения комплексной безопасности техноген-
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХШЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2013р. Серiя: TexHÏ4HÏ науки Вип. 26
ISSN 2225-6733
ных объектов / С.Ю. Кондратьев // Системы безопасности. - №3. - 2006. - С.19-23.
3. Шимановський О.В. Концептуальш основи системи технiчного регулювання надшносп й безпечностi будiвельних конструкцiй. / О.В. Шимановський, В.П. Корольов // Промислове будiвництво та шженерш споруди. - №1. - 2008. - С. 4-9.
4. Филатов Ю.В. Методика оценки уровня повреждаемости по данным мониторинга технического состояния конструкцш / Ю.В. Филатов // Науковий вюник бущвництва. - ХДТУБА, ХОТВ АБУ. - Харкiв: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2008. - Вип. 46/2008. - С. 88-91.
5. Булеев 1.П. Нормативно-правове забезпечення техшчного стану будiвельних об'eктiв за рь внем корозiйноï небезпеки. / 1.П. Булеев, О.Ф. Коновалов, В.П. Корольов // Промислове бу-дiвництво та шженерш споруди. - №3. - 2011. - С. 25-29.
Bibliography:
1. SNiP 3.04.03-85. Corrosion protection of building structures and installations. / Gosstroy SSSR. M.: TSITP of Gosstroy SSSR. - 1989. - 32 p. (Rus.)
2. Kondratyev S.Yu. Specifics of man-maid facility integrated safety system. / S.Yu. Kondratyev // Safety systems. - №3. - 2006. - Р. 19-13. (Rus.)
3. Shimanovsky O.V. Conceptual frameworks of technical regulation system for building structure reliability and safety. / O.V. Shimanovsky, V.P. Korolov // Industrial construction and engineering works. - №1. - 2008. - Р. 4-9. (Ukr.)
4. Filatov Yu.V. Evaluation procedure for damageability level according to structure technical state monitoring / Yu.V. Filatov // Building Scientific Bulleting. - HDTUBA, HOTV ABY.- Kharkiv: HDTUBA, HOTV ABY, 2008. - Issue 46/2008. - Р. 88-91. (Rus.)
5. Buleev I.P. Regulatory support of construction project technical states according to corrosion risk levels. / I.P. Buleev, O.F. Konovalov, V.P. Korolov // Industrial construction and engineering works, №3. - 2011. - Р. 25-29. (Ukr.)
Рецензент: В.В. Суглобов
д-р техн. наук, проф., ДВНЗ «ПДТУ»
Стаття надшшла 22.03.2013
УДК 669.1:504.054
© Тарасюк Л.И.1, Морнева В.В.2
ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ ХЛОРИДОВ МЕТАЛЛОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ
Проведена оценка возможной степени диссоциации паров хлористого натрия, который используется в качестве дегазирующего материала при обработке расплава углеродистых и низколегированных марок стали в металлургическом ковше. Ключевые слова: хлористый натрий, дегазирующий материал, термическая диссоциация, металлургический расплав.
Тарасюк Л..1., Морнева В.В. Оцшка ймовiрносmi термiчноi дисощаци хлоридiв металiв при обробц металургшних розплавiв. Проведена ощнка можливого сту-пеня дисощаци пар1в хлористого натр1ю, який використовуеться в якост1 дегазу-ючого матер1алу при обробц розплаву вуглецевих 7 низьколегованих марок сталей в металургтному ковшг.
Ключовi слова: хлористий натр1й, дегазуючий матер1ал, терм1чна дисощащя, ме-талург1йний розплав.
1 канд. техн. наук, доцент, ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», г. Мариуполь
2 аспирант, ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», г. Мариуполь
