Особенности экспертизы и НК металлических конструкций эксплу - Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист
Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист
Вернуться   Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист > Форум Дефектоскопист > Статьи о дефектоскопии


Старый 10.06.2013, 14:01   #1
admin
Администратор
 
Аватар для admin
 
Регистрация: 16.04.2012
Сообщений: 2,554
Благодарил(а): 58 раз(а)
Поблагодарили: 276 раз(а)
Записей в дневнике: 3
Репутация: 233
По умолчанию Особенности экспертизы и НК металлических конструкций эксплу

Особенности экспертизы и НК металлических конструкций эксплуатируемых сооружений

Об авторах:


Ерёмин Константин Иванович
Президент холдинговой компании «ВЕЛД», г. Магнитогорск, д. т. н., профессор. Специализируется на научнопроизводственной деятельности в области предотвращения аварий зданий и сооружений, оценки остаточного ресурса зданий и сооружений с накопленными повреждениями, безопасности промышленных и гражданских объектов повышенной опасности.

Матвеюшкин Сергей Александрович
Директор управления промышленной безопасности ООО «ВЕЛД», к. т. н.
Специалист II уровня по ВИК.


Обеспечение безопасной эксплуатации зданий и сооружений является актуальной задачей, которая решается комплексом мер на стадиях от проектирования до ликвидации объекта. Безаварийная эксплуатация зданий и сооружений осуществляется на основе действующих нормативно-правовых документов, которые устанавливают требования непосредственно к конструкциям зданий и сооружений, к надзору за их техническим состоянием, к технологическим процессам, осуществляемым в зданиях и сооружениях, к работающему и обслуживающему персоналу промышленных предприятий и к эксплуатирующим службам объектов гражданского назначения.
Рис. 1. Количество зарегистрированных аварий (1 - промышленные; 2 - гражданские; 3 - жилищные; 4 - сельскохозяйственные производственные; 5 - всего), произошедших на территории РФ в период с 1981 по 2003 г.

На основании официальных данных (рис. 1) по анализу причин аварий строящихся и эксплуатируемых объектов на территории РФ в период с 1981 по 2003 г. установлено:
  • профилактические меры по предотвращению аварий, обеспечению безопасности возводимых и эксплуатируемых объектов, принимаемые органами исполнительной власти и органами надзора, а также строительными и эксплуатационными организациями, предприятиями и объединениями, оказываются недостаточными: число аварий не снижается, тяжесть их увеличивается, возрастает число жертв аварий;[/*:m:2bwfcpmb]
  • основная доля аварий приходится на эксплуатируемые здания и сооружения и составляет 85 % от общего количества зарегистрированных аварий; материалы расследования показывают, что основными причинами аварий на таких объектах являются грубейшие нарушения правил технической эксплуатации зданий и сооружений;[/*:m:2bwfcpmb]
  • отсутствует должный контроль технического состояния зданий и сооружений. [/*:m:2bwfcpmb]
Озвученные официальными средствами массовой информации аварии (Трансваальпарк и Басманный рынок в Москве, аэропорт Шарль де Голь в Париже, бассейн в г. Чусовой, школа в Оренбургской обл. и др.) имели серьезные социальные последствия. Однако информация по значительной части аварий, особенно на промышленных предприятиях, не попадает по разным причинам в средства массовой информации и, самое главное, не анализируется даже в кругу специалистов. В качестве примеров разрушения конструкций можно привести некоторые аварии, в расследовании причин которых принимали участие специалисты компании «ВЕЛД»: [list[*]]2006 г. - обрушение блока здания листопрокатного цеха № 5 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», площадь обрушения 5000 м2, погибло 8 человек;
[*]обрушение блока покрытия здания вращающихся печей ОАО «Магнитогорский цементный завод», площадь обрушения 1760 м2, без жертв (рис. 2);[/list]
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4

обрушение 80 % конструкций здания вращающихся печей ОАО «Коркинский цементный завод».
2004 г. - разрушение части покрытия здания мартеновского цеха № 1 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», погиб 1 человек.
2002 г. - обрушение вытяжной башни № 175 высотой 100 м сероулавливающей установки аглоцеха горно-обогатительного производства ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (рис. 3).
2001 г. - разрушение стропильной фермы здания склада ОАО «Златоустовский металлургический завод»;
обрушение диска покрытия здания термокалибровочного цеха ОАО «Златоустовский металлургический завод» (рис. 4).
1996 г. - обрушение диска покрытия склада отделения упаковки цемента ОАО «Магнитогорский цементно-огнеупорный завод».
Следствием подобных аварий являются не только экономические потери, но во многих случаях - это печальные экологические и социальные последствия. Бессмысленное озвучивание данных фактов неэффективно, но детальный анализ причин и последствий, выполненный специалистами, просто необходим. Именно результаты аналитической ра-боты специалистов позволят прекратить тиражирование однотипных аварий.
Анализ причин аварийного разрушения строительных конструкций зданий и сооружений, проведенный на основании официальных данных и по результатам расследования аварий специалистами ООО «ВЕЛД» (рис. 5), позволяет выделить следующие основные причины (табл. 1):
  • нарушение правил эксплуатации;[/*:m:2bwfcpmb]
  • дефекты на стадии строительства и отступления от проектов;[/*:m:2bwfcpmb]
  • нарушения технологии производства работ при строительстве, реконструкции и ремонтах;[/*:m:2bwfcpmb]
  • низкое качество изготовления строительных конструкций.[/*:m:2bwfcpmb]
Рис. 5. Анализ причин аварийного обрушения конструкций по данным ООО «ВЕЛД»
Табл. 1. Анализ причин аварий

Исходя из представленных данных видно, что на первый план выходят задачи достоверной оценки состояния конструкций и выявление потенциально опасных ситуаций. Соответственно, ошибки экспертной организации при оценке состояния объектов вносят су-щественный «вклад» в аварийное разрушение конструкций. Эти ошибки могут быть связаны не только с низкой квалификацией отдельных специалистов, но и с отсутствием необходимых приборов НК и диагностики в привязке к строительным конструкциям и условиям их эксплуатации.

Поскольку перечень строительных конструкций достаточно широк и разнообразен, в рамках данной статьи рассматриваются только строительные металлические конструкции зданий промышленного назначения. Их особенностями эксплуатации, влияющими на достоверность результатов НК, являются:
  • широкий температурный диапазон эксплуатационных воздействий, чаще всего от - 60 до + 300 °С, хотя возможен перегрев до + 450 ? 600 °С; при этом конструкции, подверженные воздействию высоких температур, нагреты неравномерно как по длине, так и по высоте (рис. 6);[/*:m:2bwfcpmb]

температурный нагрев отдельных зон и конструкции в целом постоянно меняется в течение небольших промежутков времени (рис. 7).
Рис. 6. Температурные воздействия на конструкции промышленных зданий: а - температурные кривые нагрева нижних поясов подкрановых балок отделения подготовки литых слябов; б - температурная кривая по высоте подкрановой балки
Рис. 7. График изменения температуры во времени на подкрановой балке мартеновского цеха отделения раздевания слябов

Выделим особенности проведения контроля:
  • часть наиболее нагруженных конструкций, разрушение которых может привести к аварии здания, не имеет прямого доступа для контакта, так как закрыты защитными экранами;[/*:m:2bwfcpmb]
  • применяемые на сегодняшний день технологии не позволяют специалистам находиться на конструкциях для съема показаний без остановки производства по следующим причинам:[/*:m:2bwfcpmb]
  • высокие температуры в зоне контроля;[/*:m:2bwfcpmb]
  • загазованность или запыленность среды;[/*:m:2bwfcpmb]
  • угроза жизни и здоровью от работающего технологического оборудования.,[/*:m:2bwfcpmb]
  • конструкции находятся под слоем грязи, производственной пыли, имеют несколько слоев старой краски или значительно подвержены коррозии (рис. 8);[/*:m:2bwfcpmb]
  • менталитет работников предприятий не позволяет оставлять регистрирующую аппаратуру и приборы ни на длительный период, ни без присмотра.[/*:m:2bwfcpmb]
Наконец, надо отметить особенности контролируемых конструктивных элементов:
  • значительное число циклов нагружений (от 40 до 1200 циклов в сутки), следствием чего являются многочисленные трещины, как правило, усталостного характера (рис. 9); в циклически нагруженных конструкциях постоянно [/*:m:2bwfcpmb]
  • увеличиваются не только размеры трещин, но и их количество (рис. 10). [/*:m:2bwfcpmb]
  • конструкции имеют крупные габариты, изготавливаются из элементов разных толщин и марок сталей (рис. 11), имеют механическую и физико-химическую неоднородность в зоне сварных соединений.[/*:m:2bwfcpmb]

Рис. 8. Фрагмент каркаса: скопление пыли и коррозия в узле
Рис. 9. Кран-перегружатель: трещина в стыке пояса и стенки
[align=center]
Рис. 10. График изменения числа трещин в подкрановых балках и в элементах колонн и связей здания отделения подготовки литых слябов кислородно-конверторного цеха[/align]
Рис. 11. Сечение подкрановой балки коробчатого сечения конверторного отделения кислородно-конверторного цеха


Все эти особенности повышают требования к уровню технической диагностики и соответственно к средствам НК. Опыт применения методов и средств НК, накопленный при оценке технического состояния конструкций здания, в том числе в компании «ВЕЛД», суммируется в табл. 2.
Табл. 2. Назначение и условия применения методов НК

Следует отметить, что не всегда возможно применение методов НК из-за неприспособленности существующих приборов к реальному использованию в «полевых» условиях. Опыт по оценке технического состояния стальных строительных конструкций зданий позволяет сформулировать основные требования к приборам НК, предназначенным к применению в реальных условиях эксплуатируемых сооружений:
  • беспроводные системы с возможностью дистанционного съема показаний;[/*:m:2bwfcpmb]
  • стационарно устанавливаемые датчики длительного использования (3 - 5 лет) для замеров температур, деформаций, перемещений, толщины;[/*:m:2bwfcpmb]
  • задаваемая пользователем точность съема показаний (выбираемая степень «загрубления» контролируемого параметра);[/*:m:2bwfcpmb]
  • регулируемый режим съема показаний в многоканальных системах с возможностью одновременного замера n параметров в m точках при заданном интервале времени;[/*:m:2bwfcpmb]
  • габариты и вес приборов должны позволять работать в стесненных условиях и на высоте;[/*:m:2bwfcpmb]
  • возможность работы на поверхности с минимальной подготовкой или даже на неподготовленной поверхности;[/*:m:2bwfcpmb]
  • эксплуатационный диапазон температур для контактных частей прибора и элементной базы аппаратуры (блоки питания, дисплей, средства передачи, преобразования, накопления и хранения информации и др.) должен составлять от - 60 до + 300 ? 600 °С в зависимости от температуры возможного перегрева конструкций;[/*:m:2bwfcpmb]
  • работа в условиях производственной повышенной влажности или запыленности, а также слабой освещенности (пыле- и влагозащищенность, яркий контрастный дисплей);[/*:m:2bwfcpmb]
  • питание приборов от малогабаритных аккумуляторов, позволяющих вести контроль в течение длительного времени;[/*:m:2bwfcpmb]

сброс и накопление информации на малогабаритный блок памяти (например, флэш-память) с последующим воспроизведением данных на персональном компьютере в лабораторных условиях.

Удовлетворение этих требований позволит расширить область применения методов НК при оценке технического состояния строительных конструкций, повысить достоверность получаемых сведений об объекте контроля и снизить опасность аварийного разрушения конструкций.

Специалисты компании «ВЕЛД» готовы к контактам с разработчиками приборов неразрушающего контроля по вопросам разработки и испытания приборов в полевых условиях.
admin вне форума   Ответить с цитированием
Старый 10.06.2013, 14:09   #2
admin
Администратор
 
Аватар для admin
 
Регистрация: 16.04.2012
Сообщений: 2,554
Благодарил(а): 58 раз(а)
Поблагодарили: 276 раз(а)
Записей в дневнике: 3
Репутация: 233
По умолчанию Re: Особенности экспертизы и НК металлических конструкций эк

Еремин К.И., Матвеюшкин С.А. Особенности экспертизы и НК металлических сооружений. − В мире НК. − Декабрь 2008 г. − № 4 (42). − С. 4−7. Статья любезно предоставлена редакцией журнала «В мире НК» (http://www.ndtworld.com).
admin вне форума   Ответить с цитированием
Ответ
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Проблемы прогнозирования работоспособности конструкций по данным НК В мире НК Статьи о дефектоскопии 5 12.10.2015 04:56
Требования к неразрушающему контролю с точки зрения прочности В мире НК Статьи о дефектоскопии 3 14.06.2015 14:01
Аттестация персонала, выполняющего контроль качества оборудования и трубопроводов на В мире НК Статьи о дефектоскопии 7 05.11.2014 05:02
РД 153-34.1-003-01 (РТМ-1с) AKA-Scan Документация. ГОСТы 27 01.08.2014 05:33
Система Российских стандартов, нормативных и методических до admin Статьи о дефектоскопии 5 28.01.2014 13:53


Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход

VK Defektoskopist OK Defektoskopist Facebook Defektoskopist Instagram Defektoskopist YouTube Defektoskopist


Текущее время: 21:18. Часовой пояс GMT +3. Copyright ©2000 - 2018. Перевод: zCarot.
Внимание, коллеги! В целях нормальной работы форума администрация оставляет за собой право на обработку персональных данных зарегистрированных пользователей. В случае вашего несогласия просьба написать жалобу на defektoskopist.ru@gmail.com