CC BY
23
УДК 658.562 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-570-576
ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ КАК ОСНОВА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ
М.Ю. Наркевич, В.Д. Корниенко, М.А. Полякова
Представлена классификация и перечень наиболее распространённых дефектов и повреждений строительных конструкций, выявляемых на стадии визуальной контроля при оценке качества зданий и сооружений на опасных производственных объектах. Рассмотрены основные положения проекта нового федерального закона «О промышленной безопасности» в части внедрения государственного мониторинга промышленной безопасности, путем использования специально разработанных систем дистанционного контроля, обеспечивающих непрерывное получение, обработку и передачу в режиме реального времени информации, характеризующей риск возникновения аварий. Определены ожидаемые результаты от внедрения непрерывного цифрового мониторинга, основанного на визуальном методе контроля.
Ключевые слова: оценка качества, визуальный контроль, автоматизированная система дистанционного контроля, дефект и повреждение, строительные конструкции, здания и сооружения, промышленная безопасность, опасный производственный объект, авария.
Обеспечение промышленной безопасности является одной из ключевых задач в экономике России. Несоблюдение требований промышленной безопасности приводит к возникновению аварий и инцидентов на опасных производственных объектах, что влечет за собой остановку производственного процесса, значительные экономические убытки, причинение вреда окружающей среде, а иногда, и человеческие жертвы.
Важно указать на то, что по данным за первое десятилетие XXI века в России почти 60% всех погибших приходится на техногенные потери. По абсолютному числу погибших в техногенных катастрофах Россия (2549 погибших) уступает лишь Китаю (13512 погибших) и Индии (6584 погибших) [1].
Среди множества аварий, происходящих на опасных производственных объектах, аварии, произошедшие по причине обрушения строительных конструкций зданий и сооружений, являются «лидерами» по величине ущерба. Следовательно, снижение риска перехода элементов зданий и сооружений в предельное состояние является одним из ключевых критериев обеспечения промышленной безопасности на опасных производственных объектах.
С целью поддержания строительных конструкций зданий и сооружений в работоспособном (исправном) состоянии предусмотрены процедуры контроля специалистами эксплуатирующей организации, а также независимая оценка качества специализированной организацией. Важно отметить, что оба этих мероприятия являются периодическими.
Согласно требованиям федерального закона № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [2], организация, эксплуатирующая опасный производственный объект, обязана, в том числе, обеспечивать проведение экспертизы промышленной безопасности зданий, сооружений и технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте. В соответствии с требованиями пункта 23 федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (Приказ Ростех-надзора от 20 октября 2020 года № 420) [3] для оценки фактического состояния зданий
570
и сооружений в процессе экспертизы промышленной безопасности проводится их обследование. Важным этапом обследования зданий и сооружений является выявление дефектов и повреждений строительных конструкций.
Согласно классификации, принятой в ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения» [4], дефекты делятся на: явные и скрытые;
критические, значительные, малозначительные; устранимые и неустранимые.
Среди наиболее распространённых дефектов строительных конструкций встречаются следующие [5, 6]:
в металлических конструкциях:
трещины в основном металле, сварных швах, околошовной зоне (рис. 1-4); отклонения от проектного положения, геометрических размеров и непроектные вырезы, способствующие ослаблению элементов и внецентренному приложению нагрузок;
локальные (местные) и общие деформации элементов;
расстройство болтовых и заклепочных соединений (рис. 3);
дефекты сварных соединений (подрезы, грубая чешуйчатость, непровар и др.)
(рис. 1);
разрушение защитных покрытий и коррозия металла; в железобетонных конструкциях: разрушение и сколы бетона (рис. 5, 6); оголение и коррозия арматуры (рис. 6); трещины в бетоне (рис. 5, 6);
повреждение арматуры и закладных деталей (надрезы, вырывы, погибы и др.); выпучивание сжатой арматуры, продольные трещины в сжатой зоне, шелушение бетона сжатой зоны;
разрывы или смещения поперечной арматуры в зоне наклонных трещин;
прогибы и отклонения от проектного положения;
в каменных конструкциях:
трещины в кладке (рис. 6);
нарушение геометрии элементов конструкций;
расслоение кладки вследствие нарушения перевязки рядов;
разрушение материалов кладки (рис. 6, 7).
Рис. 1. Дефекты и повреждения в сварном соединении элементах подкрановой балки: 1 — сварной шов не очищен от окалины; 2 — трещина в металле сварного шва крепления элементов; 3 — брызги металла в околошовной зоне
Рис. 2. Дефекты и повреждения в элементах стальной подкрановой балки: 1 — трещина в основном металле уголка крепления нижней полки и стенки подкрановой балки; 2 —трещина в основном металле нижней полки подкрановой балки; 3 — местная деформация (погиб) нижней полки подкрановой балки
Рис. 3. Дефекты и повреждения в элементах стальной подкрановой балки: 1 — отсутствие гайки крепления направляющей крана; 2 — трещина в уголке крепления элементов подкрановой балки; 3 — отсутствие головки заклёпки; 4 — отсутствие заклёпки; 5 — следы коррозионного повреждения
Рис. 4. Трещина в стенке подкрановой балки
Рис. 5. Дефекты и повреждения в железобетонных балках: 1 — разрушение бетона и оголение арматуры балки на опоре; 2 — вертикальный прогиб балки; 3 — нормальные трещины по стенке и полке балки
Рис. 6. Дефекты и повреждения в железобетонных плитах покрытия и каменной кладке стен: 1 — разрушение бетона, оголение и коррозия арматуры плит покрытия; 2 — сквозная трещина в каменной кладке стены здания
Рис. 7. Разрушение материалов каменной кладки наружной стены здания
573
В настоящее время имеет место дискретная оценка качества зданий, сооружений, технических устройств и их частей на соответствие требованиям промышленной безопасности. При этом около 90% всех дефектов строительных конструкций выявляется на этапе визуального контроля органолептическим методом.
В период между проведением экспертиз, детальная экспертная оценка соответствия технического состояния зданий, сооружений, технических устройств и их частей не проводится. В указанный период сохраняется вероятность появления и развития критических дефектов, влияющих на переход зданий, сооружений, технических устройств и их частей в аварийное состояние. При этом, опасные факторы аварии, такие как взрыв, пожар и др., связанные исключительно с технологическим оборудованием, могут ускорить процесс перехода конструкции в аварийное состояние, а в отдельных случаях привести и к хрупкому (внезапному) разрушению конструкции.
Ожидаемое изменение законодательства (новая редакция ФЗ «О промышленной безопасности» подготовлена, в настоящее время ведётся её обсуждение. Предварительная дата вступления её в действие в 2023 г.) приведет к изменению требований по обеспечению безопасности опасных производственных объектов. В частности, проект нового ФЗ предусматривает государственный мониторинг промышленной безопасности, путем использования специально разработанных систем дистанционного контроля, обеспечивающих непрерывное получение, обработку и передачу в режиме реального времени информации, характеризующей риск возникновения аварий.
Ожидаемые результаты от внедрения непрерывного цифрового мониторинга зданий, сооружений и их частей на опасных производственных объектах:
- исключение (сведение к минимуму) вероятность обрушения зданий и сооружений и их частей вследствие развития недопустимых деформаций строительных конструкций за счёт функции непрерывного отслеживания и оперативного оповещения системой мониторинга обслуживающего персонала о наличии опасных процессов;
- повышение надёжности и долговечности строительных конструкций зданий и сооружений за счёт возможности выявления в них дефектов на ранних стадиях (вплоть до момента образования) и как следствие возможности их скорого эффективного устранения (ремонт, усиление) с относительно небольшими финансовыми вложениями и в условиях действующего производства;
- экономическая целесообразность, при которой проведение контроля состояния строительных объектов возможно без остановки технологического процесса, а также процессов возведения, реконструкции и сноса самих объектов.
Таким образом, ожидаемый эффект от внедрения на опасных производственных объектах непрерывного цифрового мониторинга зданий, сооружений и их частей гарантированно положительно скажется на промышленной отрасли России в целом прежде всего за счёт роста уровня безаварийного производства в том числе стратегически важной для отечественной экономики продукции, а также повышения инвестиционной привлекательности российских компаний на мировом рынке.
Важно указать на то, что социально-экономический эффект от качественной реализации на практике заявленной цели в значительной мере коррелируется с целями развития искусственного интеллекта в Российской Федерации, которые представлены в Указе Президента РФ от 10.10.2019 г. № 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации» [7], а именно: обеспечение роста благосостояния и качества жизни ее населения, обеспечение национальной безопасности и правопорядка, достижение устойчивой конкурентоспособности российской экономики, в том числе лидирующих позиций в мире в области искусственного интеллекта.
Список литературы
1. Гражданкин, А.И. Анализ опасностей и оценка риска крупных аварий в нефтегазовой промышленности: дис. ... док. техн. наук: 05.26.03. М., 2017. 370 с.
2. Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ (ред. от 08.12.2020 г.) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
3. Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности». Приказ Ро-стехнадзора от 20 октября 2020 г. № 420. Электронный ресурс // Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/573053315.
4. ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения». Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.01.79 г. № 244.
5. ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния». Принят Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (протокол № 39 от 8 декабря 2011 г.) Электронный ресурс // Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200100941.
6. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений». Принят и рекомендован к применению в качестве нормативного документа в Системе нормативных документов в строительстве постановлением Госстроя России от 21 августа 2003 г. № 153.
7. Указ Президента РФ от 10.10.2019 № 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации» Электронный ресурс // Официальный интернет-портал правовой информации www.pravo.gov.ru, 11.10.2019, № 0001201910110003.
Наркевич Михаил Юрьевич, канд. техн. наук, доцент, narkevich_mu@mail.ru, Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова,
Корниенко Владимир Дмитриевич, эксперт, ведущий инженер, volodya.kornienko2319@yandex.ru, Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,
Полякова Марина Андреевна, д-р техн. наук, профессор кафедры технологий обработки материалов, m.polyakova@magtu.ru, Россия, Магнитогорск, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова.
VISUAL CONTROL AS A BASIS FOR THE DEVELOPMENT OF AUTOMATED SYSTEMS FOR REMOTE CONTROL AND QUALITY ASSESSMENT OF BUILDINGS AND FACILITIES AT HAZARDOUS PRODUCTION FACILITIES
M.Yu. Narkevich, V.D. Kornienko, M.A. Polyakova
A classification and a list of the most common defects and damages of building structures, detected at the stage of visual control when assessing the quality of buildings and structures at hazardous production facilities, are presented. The main provisions of the draft new federal law "On industrial safety" in terms of the introduction of state monitoring of industrial safety through the use of specially developed remote control systems that ensure continuous receipt, processing and transmission in real time of information characterizing the risk of accidents are considered. The expected results from the introduction of continuous digital monitoring based on the visual control method have been determined.
Key words: quality assessment, visual control, automated remote control system, defect and damage, building structures, buildings and structures, industrial safety, hazardous production facility, accident.
Narkevich Mikhail Yurievich, candidate of technical sciences, docent, narkevich mu@mail.ru, Russia, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University,
Kornienko Vladimir Dmitrievich, expert, lead engineer, vo-lodya.kornienko2319@yandex.ru, Russia, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University,
Polyakova Marina Andreevna, doctor of technical sciences, professor, m.polyakova@magtu.ru, Russia, Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University
УДК 504.7 + 06 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-576-583
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ОБСТАНОВКИ УЧАСТКОВ ТЕПЛОВОДОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Е.В. Наливкина, А.В. Борисова, Е.П. Чубарь
Для обеспечения совершенствования на рабочих местах участков тепловодо-снабжения железнодорожных предприятий условий труда необходимо провести анализ результатов специальной оценки условий труда (СОУТ), определить соответствуют они нормативным требованиям по физическим, химическим и другим вредным производственным факторам. В результате становится возможным разработать комплекс мероприятий по модернизации условий труда.
Ключевые слова: специальная оценка условий труда (СОУТ), класс условий труда (КУТ), опасный и (или) вредный фактор, шум, тяжесть трудового процесса, микроклимат, машинист насосных установок, оператор котельной
Большинство работоспособного населения трудится в обстановке с характерным многофакторным производственным воздействием, представляющей комплекс взаимосвязанных по своим параметрам факторов производственной среды [1,2]. По статистике в настоящее время до 36 % работающего населения страны осуществляет свою трудовую деятельность в обстановке, не соответствующей нормативным требованиям. Прежде всего, трудящиеся испытывают отрицательное воздействие:
шум, ультра- и инфразвук - 18,9 %;
тяжесть трудового процесса - 18,7 %;
химический - 8,0 %;
запыленность, вибрация и микроклимат - по 5 % каждый [3].
Обеспечение безопасности и сохранение здоровья работников в процессе их производственной деятельности - основополагающие задачи политики нашего государства в области охраны труда. Решить эти задачи становится возможным через проведение на предприятии специальной оценки условий труда [4], которая проводится посредством экспертного исследования, при проведении на рабочих местах, применительно к факторам рабочей среды, состоит из:
1) идентификации;
2) инструментальных исследований;
3) присвоения класса условий труда [5].
