Особенности экспертизы и НК металлических конструкций эксплуатируемых сооружений

Об авторах

Необходимо войти для просмотра
Еремин 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.

Необходимо войти для просмотра
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.


На основании официальных данных (рис. 1 [1, 2]) 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;

• 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;

• отсутствует должный контроль технического состояния зданий и сооружений. 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»: 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);


• 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 горнообогатительного 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 работы специалистов позволят прекратить тиражирование однотипных аварий.

Анализ причин аварийного разрушения строительных конструкций зданий и сооружений, проведенный на основании официальных данных [1, 2] и по результатам расследования аварий специалистами ООО «ВЕЛД» (рис. 5), позволяет выделить следующие основные причины (табл. 1):


• нарушение правил эксплуатации;
• дефекты на стадии строительства и отступления от проектов;
• нарушения технологии производства работ при строительстве, реконструкции и ремонтах;
• низкое качество изготовления строительных конструкций.

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 существенный «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:

1) 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);


2) температурный нагрев отдельных зон и конструкции в целом постоянно меняется в течение небольших промежутков времени (рис. 7).


Выделим особенности проведения контроля:

1) часть наиболее нагруженных конструкций, разрушение которых может привести к аварии здания, не имеет прямого доступа для контакта, так как закрыты защитными экранами;

2) применяемые на сегодняшний день технологии не позволяют специалистам находиться на конструкциях для съема показаний без остановки производства по следующим причинам:

• высокие температуры в зоне контроля;
• загазованность или запыленность среды;
• угроза жизни и здоровью от работающего технологического оборудования.

3) конструкции находятся под слоем грязи, производственной пыли, имеют несколько слоев старой краски или значительно подвержены коррозии (рис. 8);


4) менталитет работников предприятий не позволяет оставлять регистрирующую аппаратуру и приборы ни на длительный период, ни без присмотра.

Наконец, надо отметить особенности контролируемых конструктивных элементов:

1) 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 увеличиваются не только размеры трещин, но и их количество (рис. 10).

2) конструкции имеют крупные габариты, изготавливаются из элементов разных толщин и марок сталей (рис. 11), имеют механическую и физико-химическую неоднородность в зоне сварных соединений.


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.


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;

• стационарно устанавливаемые датчики длительного использования (3 - 5 лет) для замеров температур, деформаций, перемещений, толщины;

• задаваемая пользователем точность съема показаний (выбираемая степень «загрубления» контролируемого параметра);

• регулируемый режим съема показаний в многоканальных системах с возможностью одновременного замера n параметров в m точках при заданном интервале времени;

• габариты и вес приборов должны позволять работать в стесненных условиях и на высоте;

• возможность работы на поверхности с минимальной подготовкой или даже на неподготовленной поверхности;

• 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;

• работа в условиях производственной повышенной влажности или запыленности, а также слабой освещенности (пыле- и влагозащищенность, яркий контрастный дисплей);

• питание приборов от малогабаритных аккумуляторов, позволяющих вести контроль в течение длительного времени;

• 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.

Литература:

1. О мерах по предотвращению аварий на строящихся и эксплуатируемых зданиях и сооружениях / Письмо Госстроя России от 05.04.1999 № БЕ-1080/19.
2. Аварии зданий и сооружений на территории Российской Федерации в 2003 году / Отчет. - М.: Общероссийский общественный фонд «Центр качества строительства», 2004.

А кто проводил ЭПБ опубликуйте пожалуйста весь список. ВЭЛД очень очень демпенгует цены на ЭПБ

Ерёмин К.И., Матвеюшкин С.А. Особенности экспертизы и НК металлических конструкций эксплуатируемых сооружений. − В мире НК. − Декабрь 2008 г. − № 4 (42). − С. 4−7. Статья любезно предоставлена редакцией журнала «В мире НК» (http://www.ndtworld.com). Наиболее точная и достоверная версия – в прикрепленном файле.

Уважаемые господа, экспертиза-дело нужное, но не не первичное, пока не будет ладу с нормативкой на контроль при изготовлении мк и при монтаже,пока будем контролировать 0,5% от общей протяженности швов, пока строй надзор не научится правильно принимать сдаточную документацию, аварии так и будут. Как может быть без аварий, если забывают заварить несколько ванночек на арматуре, если срой надзор на вопрос:"Кто принимал сварку"? отвечает:"заказчик предоставил сертификаты на электроды и металл..." Кто понимает фразу, что МДС 53.01 распространяется в том числе на аттракционы? Что такое аттракцион, кто определяет? В толковом словаре аттракцион-цирковой номер.В проектах не указываются категории св. швов, изготовители заменяя вид сварки не удосуживаются посмотреть какой катет должен быть при этом виде сварки, ОТКашники люди зависящие от начальника цеха, часто не умеющие пользоваться шаблоном, не читающие чертежи, АЦ выпускают в свет массу специалистов со 2м уровнем по ВИК, а сколько из них могут правильно описать шов в акте? Очень много вопросов и основной, что никому из заказчиков строительства не нужен контроль, ведь это тормоз, а объект надо сдать быстро и подешевле и по хрену, что так не бывает.

Бывает и хуже: (1):