213rsdefvsdfgvlxzamzt34 by Denis Y

№ 6 (44) ноябрь-декабрь 2015

сборник информационно-консультативных и научно-практических материалов по вопросам промышленной, экологической, пожарной безопасности и охране труда

Законодательство Результаты проверок Итоги расследований Консультации экспертов Административная практика

содержание Сборник информационноконсультативных и научно-практических материалов по вопросам промышленной, экологической, пожарной безопасности и охране труда «Регламент» Приложение к журналу «ТехНАДЗОР» Шеф-редактор ГИ «ТехНАДЗОР» Екатерина Черемных Дизайн и верстка Павел Щербаков Корректор Лилия Коробко Учредитель и издатель ООО «ТехНадзор» 620012 Екаеринбург, ул. Машиностроителей, 19, оф. 229 Адрес редакции 121099 Москва, Смоленская площадь, 3 Тел. +7 (963) 611-05-51 E-mail: moscow@tnadzor.ru 620017 Екатеринбург, а/я 797 Тел./факс +7 (343) 253-89-89 E-mail: tnadzor@tnadzor.ru www.надзоры.рф, www.tnadzor.ru Отдел подписки Тел. +7 (800) 700-35-84, +7 (343) 253-89-89, +7 (967) 633-95-67 E-mail: podpiska@tnadzor.ru Представительства Челябинск: +7 (351) 246-87-43 Е-mail: info@tnadzor.ru Тюмень: E-mail: region@tnadzor.ru Подписано в печать 23 декабря 2015 г. Выход из печати 28 декабря 2015 г. Отпечатано в типографии «Астер-Ек+» г. Екатеринбург, ул.Черкасская, 10ф Тел. (343) 310-19-00 Заказ № от 23 декабря 2015 г. Тираж 999 экз.

оформить подписку на сборник «регламент» можно: в редакции журнала «технадзор» Отправьте заявку на подписку по факсу +7 (343) 253-89-89 или по e-mail: podpiska@tnadzor.ru, tnadzor@tnadzor. Через объединенный каталог «Пресса России» Подписной индекс 82453 Через агентства альтернативной ПодПиски ООО «Урал-Пресс» ЗАО «ИД «Экономическая газета» Через интернет На сайте www.tnadzor.ru На сайте www.uralpress.ru

Нормативная база Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 2 октября 2015 года № 395 «Об утверждении требований к содержанию правил эксплуатации гидротехнических сооружений (за исключением судоходных и портовых гидротехнических сооружений)» �� 3 Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 21 октября 2015 года № 417 «О внесении изменений в порядок формированиям и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора, утвержденный приказом федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 года № 1130» �� 7 Приказ федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 октября 2015 года № 427 «О признании утратившим силу приказа федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 октября 2012 года № 584 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» �� 13 Проверки предприятий Результаты проверок предприятий инспекторами Управлений Ростехнадзора, Росприроднадзора, Государственных инспекций труда �� 14 Результаты расследований Ростехнадзор информирует об авариях и несчастных случаях, расследование по которым завершено �� 19 Экспертное сообщество Статьи сотрудников экспертных организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности �� 24 Административная практика Постановление признать незаконным ОАО «Ямалкоммунэнерго» обратилось в арбитражный суд с заявлением к Северо-Уральскому управлению Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору о признании незаконным и отмене постановления о назначении административного наказания от 30 января 2015 года № 004-5911-2015 ��164

нормативная база ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ ПРИКАЗ от 2 октября 2015 г. № 395 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ТРЕБОВАНИЙ К СОДЕРЖАНИЮ ПРАВИЛ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ (ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ СУДОХОДНЫХ И ПОРТОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ) В соответствии с пунктом 5.2.2.16 (4) Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. № 401 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, № 32, ст. 3348; 2006, № 5, ст. 544; № 23, ст. 2527; № 52, ст. 5587; 2008, № 22, ст. 2581; № 46, ст. 5337; 2009, № 6, ст. 738; № 33, ст. 4081; № 49, ст. 5976; 2010, № 9, ст. 960; № 26, ст. 3350; № 38, ст. 4835; 2011, № 6, ст. 888; № 14, ст. 1935; № 41, ст. 5750; № 50, ст.

7385; 2012, № 29, ст. 4123; № 42, ст. 5726; 2013, № 12, ст. 1343; № 45, ст. 5822; 2014, № 2, ст. 108; № 35, ст. 4773; 2015, № 2, ст. 491; 2015, № 4, ст. 661), приказываю: Утвердить прилагаемые Требования к содержанию правил эксплуатации гидротехнических сооружений (за исключением судоходных и портовых гидротехнических сооружений). Руководитель А.В. АЛЁШИН

Утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 2 октября 2015 г. № 395

ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ПРАВИЛ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ (ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ СУДОХОДНЫХ И ПОРТОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ) I. Общие положения 1. Требования к содержанию правил эксплуатации гидротехнических сооружений (за исключением судоходных и портовых гидротехнических сооружений) (далее – Требования к содержанию правил) разработаны в соответствии с Федеральным законом от 21 июля 1997 г. № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, № 30, ст. 3589; 2001, № 1, ст. 2; № 53, ст. 5030; 2002, № 52, ст. 5132; 2003, № 2, ст. 167; № 52, ст. 5038; 2004, № 35, ст. 3607; 2005, № 19, ст. 1752; 2006, № 52, ст. 5498; 2008, № 29, ст. 3418; 2009, № 1, ст. 17; № 52, ст. 6450; 2010, № 31, ст. 4195; 2011, № 30, ст. 4590, ст. 4591; № 49, ст. 7015, ст. 7025, № 50, ст. 7359; 2012, № 53, ст. 7616; 2013, № 9, ст. 874; 2013, № 52, ст. 7010; 2015, № 29, ст. 4359) и Положением о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. № 401 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, № 32, ст. 3348; 2006, № 5, ст. 544; № 23, ст. 2527; № 52, ст. 5587; 2008, № 22, ст. 2581; № 46, ст. 5337; 2009, № 6, ст. 738; № 33, ст. 4081; № 49, ст. 5976; 2010, № 9, ст. 960; № 26, ст. 3350; № 38, ст. 4835; 2011, № 6, ст. 888; № 14, ст. 1935; № 41, ст. 5750; № 50, ст. 7385; 2012, № 29, ст. 4123; № 42, ст. 5726; 2013, № 12, ст. 1343; № 45, ст. 5822; 2014, № 2, ст. 108; № 35, ст. 4773; 2015, № 2, ст. 491; 2015, № 4, ст. 661). 2. Требования к содержанию правил устанавливают структуру и состав правил эксплуатации гидротехнических сооружений (далее – ГТС), в соответствии с которыми собственник ГТС и (или) эксплуатирующая организация осуществляют эксплуатацию ГТС. Настоящие Требования к содержанию правил не распространяются на судоходные и портовые ГТС. 3. Требования к содержанию правил применяются: собственниками ГТС и (или) эксплуатирующими ор-

ганизациями, осуществляющими деятельность по эксплуатации ГТС, юридическими или физическими лицами, выполняющими функции заказчиков, и экспертными организациями; Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору и ее территориальными органами. 4. Собственник ГТС и (или) эксплуатирующая организация обеспечивают разработку и своевременное уточнение правил эксплуатации ГТС в соответствии с настоящими Требованиями к содержанию правил. Уточнение правил эксплуатации ГТС осуществляется при изменении условий, влияющих на обеспечение безопасности ГТС, выявлении повреждений и аварийных ситуаций на ГТС, ухудшении условий локализации или ликвидации чрезвычайных ситуаций и защиты от них населения и территорий. 5. При эксплуатации ГТС, если их деятельность связана с забором воды из водного объекта рыбохозяйственного значения, в правилах эксплуатации таких сооружений должен быть предусмотрен специальный раздел, регламентирующий сохранение и воспроизводство водных биологических ресурсов, в том числе путем установки эффективных рыбозащитных сооружений в целях предотвращения попадания водных биологических ресурсов в водозаборные сооружения и оборудование ГТС рыбопропускными сооружениями. II. Требования к содержанию правил эксплуатации ГТС объектов энергетики 6. Правила эксплуатации ГТС объектов энергетики должны содержать следующие разделы: а) общие положения; б) информация о службе эксплуатации;

нормативная база в) документация, необходимая для нормальной эксплуатации; г) техническое обслуживание ГТС; д) основные правила технической эксплуатации ГТС; е) обеспечение безопасности ГТС. 7. Раздел «Общие положения» должен содержать следующую информацию: а) сведения о ГТС (полное и сокращенное наименование ГТС, дата ввода ГТС в эксплуатацию, класс капитальности ГТС, класс опасности ГТС, местонахождение, дата ввода ГТС в эксплуатацию и регистрационный номер в Российском регистре ГТС); б) описание конструкции ГТС; в) состав, характеристики и назначение ГТС; г) технология эксплуатации ГТС; д) технология эксплуатации гидромеханического и электротехнического оборудования, расположенного на ГТС; е) сведения о реконструкции и ремонте ГТС, гидромеханического и электротехнического оборудования; ж) техническое состояние ГТС. 8. Раздел «Информация о службе эксплуатации» должен содержать следующую информацию: а) наименование эксплуатирующей ГТС организации; б) проектная численность и квалификация работников эксплуатирующей организации; в) фактическая организационная структура, численность, квалификация работников и их аттестация в органе надзора; г) основные задачи службы эксплуатации; д) техническая вооруженность службы эксплуатации; е) исполнительская дисциплина в части реализации проектной технологии эксплуатации ГТС; ж) выполнение предписаний органов надзора; з) выполнение мероприятий по обеспечению безопасности ГТС, согласованных на срок действия деклараций безопасности ГТС. 9. Раздел «Документация, необходимая для нормальной эксплуатации» должен содержать информацию о: а) проектной и строительной документации; б) документации, составляемой собственником или эксплуатирующей организацией; в) разработанных и уточненных критериях безопасности ГТС; г) документации органов надзора; д) утвержденной декларации безопасности ГТС; е) утвержденном экспертном заключении декларации безопасности ГТС; ж) разрешении на эксплуатацию ГТС; з) договоре обязательного страхования гражданской ответственности за причинение вреда в результате аварии ГТС и страховом полисе. 10. Раздел «Техническое обслуживание ГТС» должен содержать следующие подразделы: а) осуществление эксплуатационного контроля за состоянием и работой ГТС; б) осуществление эксплуатационного контроля за состоянием и работой гидромеханического оборудования; в) организация эксплуатации и обслуживание контрольно-измерительной аппаратуры и контрольноизмерительных приборов (с приложением схемы размещения этих приборов, данных по контрольным параметрам и их критериям); г) организация натурных наблюдений; д) контроль в различные периоды существования ГТС, его периодичность; е) применяемые методики инструментального контроля параметров ГТС, производство измерений и их описание; ж) графики осмотров ГТС; з) организация и проведение предпаводковых и послепаводковых обследований ГТС; и) организация и проведение обследований подводных частей ГТС и их элементов;

к) перечень должностных лиц, производящих наблюдения и измерения; л) организация и проведение обработки и анализа результатов наблюдений и измерений. 11. Раздел «Основные правила технической эксплуатации ГТС» должен содержать следующую информацию: а) мероприятия по повышению надежности эксплуатации ГТС; б) требования техники безопасности при эксплуатации ГТС и гидромеханического оборудования; в) основные показатели технической исправности и работоспособности ГТС и гидромеханического оборудования; г) мероприятия, проводимые в случае возникновения аварийных ситуаций, при катастрофических паводках, превышающих пропускную способность водосбросных сооружений; д) наличие в организации финансовых (материальных) резервов для ликвидации аварий ГТС; е) порядок эксплуатации гидромеханического и электротехнического оборудования; ж) порядок подготовки и регламент проведения ремонтных работ, типовые схемы и решения по ремонту повреждений, которые подлежат немедленному устранению (в случае, если создают угрозу) эксплуатационным персоналом; з) наличие средств связи, автоматики и телемеханики; и) порядок эксплуатации ГТС при нормальных условиях, в экстремальных ситуациях при пропуске паводков, половодий, отрицательных температурах, защите от сора и наносов. 12. Раздел «Обеспечение безопасности ГТС» должен содержать следующую информацию: а) наличие и исправность системы охраны ГТС; б) планирование ремонтных работ согласно графику планово-предупредительных ремонтов, порядок их подготовки и проведения; в) наличие и поддержание в исправном состоянии локальной системы оповещения о чрезвычайных ситуациях на ГТС; г) наличие аварийно-спасательных формирований; д) наличие противопожарной защиты; е) наличие систем рабочего и охранного освещения; ж) экологическая безопасность при эксплуатации ГТС; з) перечень (план) необходимых мероприятий и требований по обеспечению безопасности ГТС с указанием ответственных лиц и сроков исполнения. III. Требования к содержанию правил эксплуатации ГТС водохозяйственного комплекса 13. Правила эксплуатации ГТС водохозяйственного комплекса должны содержать следующие разделы: а) общие положения; б) информация о службе эксплуатации; в) документация, необходимая для нормальной эксплуатации; г) техническое обслуживание ГТС; д) основные правила технической эксплуатации ГТС; е) обеспечение безопасности ГТС. 14. Раздел «Общие положения» должен содержать следующую информацию: а) сведения о ГТС (полное и сокращенное наименование ГТС, дата ввода ГТС в эксплуатацию, класс капитальности ГТС, класс опасности ГТС, местонахождение, дата ввода ГТС в эксплуатацию и регистрационный номер в Российском регистре ГТС); б) описание конструкции ГТС; в) состав, характеристики и назначение ГТС; г) сведения о водохранилище (наименование водохранилища и водотока, объем водохранилища, максимальная и средняя глубина, параметры водохранилища);

нормативная база д) технология эксплуатации ГТС; е) техническое состояние ГТС. 15. Раздел «Информация о службе эксплуатации» должен содержать следующую информацию: а) наименование эксплуатирующей ГТС организации; б) проектная численность и квалификация работников эксплуатирующей организации; в) фактическая организационная структура, численность, квалификация работников и их аттестация в органе надзора; г) основные задачи службы эксплуатации; д) техническая вооруженность службы эксплуатации; е) выполнение предписаний органов надзора. 16. Раздел «Документация, необходимая для нормальной эксплуатации» должен содержать информацию о: а) проектной и строительной документации; б) документации, составляемой собственником или эксплуатирующей организацией; в) разработанных и уточненных критериях безопасности ГТС; г) утвержденной декларации безопасности ГТС; д) утвержденном экспертном заключении декларации безопасности ГТС; е) разрешении на эксплуатацию ГТС; ж) договоре обязательного страхования гражданской ответственности за причинение вреда в результате аварии ГТС и страховом полисе. 17. Раздел «Техническое обслуживание ГТС» должен содержать следующие подразделы: а) осуществление эксплуатационного контроля за состоянием ГТС; б) организация и осуществление натурных наблюдений; в) применяемые методики инструментального контроля параметров ГТС, их измерения и описание; г) графики осмотров ГТС; д) организация и проведение предпаводковых и послепаводковых обследований ГТС; е) перечень должностных лиц, производящих наблюдения и измерения; ж) организация и осуществление обработки и анализа результатов наблюдений и измерений; з) порядок подготовки и регламент проведения ремонтных работ, типовые схемы и решения по ремонту повреждений, которые подлежат немедленному устранению (в случае, если создают угрозу) эксплуатационным персоналом. 18. Раздел «Основные правила технической эксплуатации ГТС» должен содержать следующую информацию: а) требования техники безопасности при эксплуатации ГТС; б) основные показатели технической исправности и работоспособности ГТС; в) мероприятия, проводимые в случае возникновения аварийных ситуаций, при катастрофических паводках, превышающих пропускную способность водосбросных сооружений; г) наличие в организации финансовых (материальных) резервов для ликвидации аварий ГТС; д) порядок эксплуатации ГТС при нормальных условиях, в экстремальных ситуациях при пропуске паводков, половодий и отрицательных температурах. 19. Раздел «Обеспечение безопасности ГТС» должен содержать следующую информацию: а) наличие системы охраны ГТС; б) наличие и поддержание локальной системы оповещения о чрезвычайных ситуациях на ГТС; в) наличие аварийно-спасательных формирований; г) наличие противопожарной защиты; д) наличие систем охранного освещения; е) наличие средств связи, автоматики и телемеханики; ж) экологическая безопасность при эксплуатации ГТС; з) перечень (план) необходимых мероприятий и требований по обеспечению безопасности ГТС с указанием ответственных лиц и сроков исполнения.

IV. Требования к содержанию правил эксплуатации ГТС накопителей жидких отходов промышленности 20. Правила эксплуатации ГТС накопителей жидких отходов промышленности должны содержать следующие разделы: а) общие положения; б) информация о службе эксплуатации; в) документация, необходимая для нормальной эксплуатации; г) техническое обслуживание ГТС; д) основные правила технической эксплуатации ГТС; е) обеспечение безопасности ГТС. 21. Раздел «Общие положения» должен содержать следующую информацию: а) сведения о ГТС (полное и сокращенное наименование ГТС, дата ввода ГТС в эксплуатацию, класс капитальности ГТС, класс опасности ГТС, местоположение, дата ввода ГТС в эксплуатацию и регистрационный номер в Российском регистре ГТС); б) описание конструкции ГТС; в) состав и характеристика ГТС; г) сведения о составе промышленных стоков; д) краткое описание технологического процесса и технология эксплуатации ГТС; е) техническое состояние ГТС. 22. Раздел «Информация о службе эксплуатации» должен содержать следующую информацию: а) наименование эксплуатирующей ГТС организации; б) проектная численность и квалификация работников эксплуатирующей организации; в) фактическая организационная структура, численность, квалификация работников и их аттестация; г) основные задачи службы эксплуатации; д) техническая вооруженность службы эксплуатации; е) исполнительская дисциплина в части реализации проектной технологии эксплуатации ГТС; ж) выполнение предписаний органов надзора. 23. Раздел «Документация, необходимая для нормальной эксплуатации» должен содержать информацию о: а) проектной и строительной документации; б) документации, составляемой собственником или эксплуатирующей организацией; в) разработанных и уточненных критериях безопасности ГТС; г) документации органов надзора; д) утвержденной декларации безопасности ГТС; е) утвержденном экспертном заключении декларации безопасности ГТС; ж) разрешении на эксплуатацию ГТС; з) договоре обязательного страхования гражданской ответственности за причинение вреда в результате аварии ГТС и страховом полисе. 24. Раздел «Техническое обслуживание ГТС» должен содержать следующие подразделы: а) организация и осуществление эксплуатационного контроля за состоянием и работой ГТС; б) организация эксплуатации и обслуживание контрольно-измерительной аппаратуры и контрольноизмерительных приборов (с приложением схемы размещения этих приборов, данных по контрольным параметрам и их критериям); в) организация натурных наблюдений; г) организация и осуществление контроля за ГТС в различные периоды существования ГТС и его периодичность; д) применяемые методики инструментального контроля параметров ГТС, их измерения и описание; е) графики осмотров ГТС; ж) организация и осуществление предпаводковых и послепаводковых обследований ГТС; з) перечень должностных лиц, производящих наблюдения и измерения;

нормативная база и) организация и осуществление обработки и анализа результатов наблюдений и измерений; к) порядок подготовки и регламент проведения ремонтных работ, типовые схемы и решения по ремонту повреждений, которые подлежат немедленному устранению (создают угрозу) эксплуатационным персоналом. 25. Раздел «Основные правила технической эксплуатации ГТС» должен содержать следующую информацию: а) мероприятия по повышению надежности эксплуатации ГТС; б) требования техники безопасности при эксплуатации ГТС; в) показатели технической исправности и работоспособности ГТС; г) мероприятия, проводимые в случае возникновения аварийных ситуаций, при катастрофических паводках, превышающих пропускную способность водосбросных сооружений; д) наличие в организации финансовых (материальных) резервов для ликвидации аварий ГТС;

е) порядок эксплуатации гидромеханического оборудования; ж) порядок эксплуатации средств связи, автоматики и телемеханики; з) порядок эксплуатации ГТС при нормальных условиях, в экстремальных ситуациях при пропуске паводков, половодий и отрицательных температурах. 26. Раздел «Обеспечение безопасности ГТС» должен содержать следующую информацию: а) наличие системы охраны ГТС; б) наличие системы аварийной сигнализации; в) наличие и поддержание локальной системы оповещения о чрезвычайных ситуациях на ГТС; г) наличие аварийно-спасательных формирований; д) наличие противопожарной защиты; е) наличие системы охранного освещения; ж) экологическая безопасность при эксплуатации ГТС; з) перечень (план) необходимых мероприятий и требований по обеспечению безопасности ГТС с указанием ответственных лиц и сроков исполнения.

нормативная база ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ ПРИКАЗ от 21 октября 2015 г. № 417 О ВНЕСЕНИИ ИЗМЕНЕНИЙ В ПОРЯДОК ФОРМИРОВАНИЯ И ВЕДЕНИЯ ДЕЛ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ГОСУДАРСТВЕННОГО СТРОИТЕЛЬНОГО НАДЗОРА, УТВЕРЖДЕННЫЙ ПРИКАЗОМ ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБЫ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ ОТ 26 ДЕКАБРЯ 2006 г. № 1130 На основании Положения о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. № 401 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, № 32, ст. 3348; 2006, № 5, ст. 544; № 23, ст. 2527; № 52, ст. 5587; 2008, № 22, ст. 2581; № 46, ст. 5337; 2009, № 6, ст. 738; № 33, ст. 4081; № 49, ст. 5976; 2010, № 9, ст. 960; № 26, ст. 3350; № 38, ст. 4835; 2011, № 6, ст. 888; № 14, ст. 1935; № 41, ст. 5750; № 50, ст. 7385; 2012, № 29, ст. 4123; № 42, ст. 5726; 2013, № 12, ст. 1343; № 45, ст. 5822; 2014, № 2, ст. 108; № 35, ст. 4773; 2015, № 2, ст. 491; № 4, ст. 661), приказываю: Внести в Порядок формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора,

утвержденный приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 г. № 1130 «Об утверждении и введении в действие Порядка формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора» (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 5 марта 2007 г., регистрационный № 9009; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2007, № 13), изменения согласно приложению к настоящему приказу. Руководитель А.В. АЛЁШИН

Приложение к приказу Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 21 октября 2015 г. № 417

ИЗМЕНЕНИЯ, КОТОРЫЕ ВНОСЯТСЯ В ПОРЯДОК ФОРМИРОВАНИЯ И ВЕДЕНИЯ ДЕЛ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ГОСУДАРСТВЕННОГО СТРОИТЕЛЬНОГО НАДЗОРА, УТВЕРЖДЕННЫЙ ПРИКАЗОМ ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБЫ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ ОТ 26 ДЕКАБРЯ 2006 г. № 1130 1. Пункт 1 изложить в следующей редакции: «1. Настоящий Порядок разработан в соответствии с Градостроительным кодексом Российской Федерации (Собрание законодательства Российской Федерации, 2005, № 1, ст. 16; № 30, ст. 3128; 2006, № 1, ст. 10, ст. 21; № 23, ст. 2380; № 31, ст. 3442; № 50, ст. 5279; № 52, ст. 5498; 2007, № 1, ст. 21; № 21, ст. 2455; № 31, ст. 4012; № 45, ст. 5417; № 46, ст. 5553; № 50, ст. 6237; 2008, № 20, ст. 2251, ст. 2260; № 29, ст. 3418; № 30, ст. 3604, ст. 3616; № 52, ст. 6236; 2009, № 1, ст. 17; № 29, ст. 3601; № 48, ст. 5711; № 52, ст. 6419; 2010, № 31, ст. 4195, ст. 4209; № 48, ст. 6246; № 49, ст. 6410; 2011, № 13, ст. 1688; № 17, ст. 2310; № 27, ст. 3880; № 29, ст. 4281, ст. 4291; № 30, ст. 4563, ст. 4572, ст. 4590, ст. 4591, ст. 4594, ст. 4605; № 49, ст. 7015, ст. 7042; № 50, ст. 7343; 2012, № 26, ст. 3446; № 30, ст. 4171; № 31, ст. 4322; № 47, ст. 6390; № 53, ст. 7614, ст. 7619, ст. 7643; 2013, № 9, ст. 873, ст. 874; № 14, ст. 1651; № 23, ст. 2871; № 27, ст. 3477, ст. 3480; № 30, ст. 4040, 4080; № 43, ст. 5452; № 52, ст. 6961, ст. 6983; 2014, № 14, ст. 1557; № 16, ст. 1837; № 19, ст. 2336; № 26, ст. 3377, ст. 3386, ст. 3387; № 30, ст. 4218, ст. 4220, ст. 4225; № 42, ст. 5615; № 43, ст. 5799, ст. 5804; № 48, ст. 6640; 2015, № 1, ст. 9, ст. 11, ст. 38, ст. 52, ст. 72, ст. 86; № 27, ст. 3967; № 29, ст. 4339, ст. 4342, ст. 4378) (далее – Градостроительный кодекс Российской Федерации) и Положением об осуществлении государственного строительного надзора в Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 1 февраля 2006 г. № 54 (Собрание законодательства Российской Федерации,

2006, № 7, ст. 774; 2008, № 8, ст. 744; 2009, № 11, ст. 1304; 2011, № 7, ст. 979; № 18, ст. 2645; 2012, № 7, ст. 864; 2013, № 24, ст. 2999; № 30, ст. 4119; 2014, № 19, ст. 2421) (далее – Положение об осуществлении государственного строительного надзора в Российской Федерации).». 2. Пункт 2 изложить в следующей редакции: «2. Настоящий Порядок устанавливает требования к формированию и ведению дел при осуществлении государственного строительного надзора (далее – дело) федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на осуществление федерального государственного строительного надзора, Государственной корпорацией по атомной энергии «Росатом» и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, уполномоченными на осуществление регионального государственного строительного надзора (далее – орган государственного строительного надзора).». 3. Пункт 4 изложить в следующей редакции: «4. Настоящий Порядок не распространяется на формирование и ведение дел об административных правонарушениях, требования к которым установлены законодательством Российской Федерации.». 4. Пункт 5 изложить в следующей редакции: «5. Дело формируется должностным лицом (должностными лицами) органа государственного строительного надзора, уполномоченным (уполномоченными) на основании соответствующего приказа (распоряжения) руково-

нормативная база дителя (лица, исполняющего его обязанности, или лица, которое вправе издать такой приказ (распоряжение) в соответствии с его полномочиями и распределением обязанностей) органа государственного строительного надзора, от его имени осуществлять государственный строительный надзор. Дело подлежит формированию применительно к каждому объекту капитального строительства (этапу строительства, реконструкции объекта капитального строительства, в случае выдачи разрешения на строительство применительно к этапу строительства, реконструкции объекта капитального строительства), при строительстве, реконструкции которого осуществляется государственный строительный надзор, не позднее пяти рабочих дней после получения извещения застройщика или технического заказчика о начале строительства, реконструкции объекта капитального строительства, полученного в соответствии с частью 5 статьи 52 Градостроительного кодекса Российской Федерации, являющегося основанием для осуществления государственного строительного надзора. Кроме того, в случае, если объект капитального строительства подлежит государственному строительному надзору и дело применительно к строительству, реконструкции такого объекта капитального строительства не сформировано, дело подлежит формированию не позднее пяти рабочих дней после проведения проверки по следующим основаниям: а) обращения и заявления граждан, в том числе индивидуальных предпринимателей, юридических лиц, получение информации от органов государственной власти (должностных лиц органа государственного надзора), органов местного самоуправления, из средств массовой информации о фактах произошедшей аварии, нарушениях технических регламентов, иных нормативных правовых актов и проектной документации при выполнении работ в процессе строительства, реконструкции объекта капитального строительства, в том числе нарушений обязательных требований к применяемым строительным материалам, если такие нарушения создают угрозу причинения вреда жизни, здоровью людей, окружающей среде, безопасности государства, имуществу физических и юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу либо повлекли причинение такого вреда; б) обращения и заявления граждан, в том числе индивидуальных предпринимателей, юридических лиц, получение информации от органов государственной власти (должностных лиц органа государственного надзора), органов местного самоуправления, из средств массовой информации о фактах привлечения денежных средств граждан для долевого строительства многоквартирных домов и (или) иных объектов недвижимости в нарушение законодательства об участии в долевом строительстве многоквартирных домов и (или) иных объектов недвижимости; в) поручения Президента Российской Федерации или Правительства Российской Федерации либо требования прокурора о проведении внеплановой проверки в рамках надзора за исполнением законов по поступившим в органы прокуратуры материалам и обращениям; г) в иных случаях по результатам проверок, организованных и проведенных органом государственного строительного надзора по основаниям, предусмотренным частью 5 статьи 54 Градостроительного кодекса Российской Федерации.». 5. Пункт 8 изложить в следующей редакции: «8. Органом государственного строительного надзора заполняются следующие журналы: а) журнал регистрации копий разрешений на строительство, полученных в том числе от уполномоченных на выдачу разрешений на строительство органов исполнительной власти, органов местного самоуправления или организаций в соответствии с частью 15 статьи 51 Градостроительного кодекса Российской Федерации, извещений застройщика или технического заказчика о начале

строительства, реконструкции объектов капитального строительства, заключений экспертизы проектной документации (в том числе повторной) объектов капитального строительства по образцу, приведенному в приложении № 1 к настоящему Порядку; б) журнал регистрации актов проверок при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства, предписаний и извещений об устранении выявленных нарушений по образцу, приведенному в приложении № 2 к настоящему Порядку; в) журнал регистрации извещений о сроках завершения работ, подлежащих проверке, при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства по образцу, приведенному в приложении № 3 к настоящему Порядку; г) журнал регистрации извещений о случаях возникновения аварийных ситуаций при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства по образцу, приведенному в приложении № 4 к настоящему Порядку; д) журнал регистрации заключений о соответствии построенных, реконструированных объектов капитального строительства требованиям технических регламентов, иных нормативных правовых актов и проектной документации, в том числе требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности объекта капитального строительства приборами учета используемых энергетических ресурсов, и решений об отказе в выдаче таких заключений по образцу, приведенному в приложении № 5 к настоящему Порядку; е) журнал регистрации дел об административных правонарушениях по образцу, приведенному в приложении № 6 к настоящему Порядку. Указанные в настоящем пункте журналы должны быть включены в сводную номенклатуру дел органа государственного строительного надзора. Орган государственного строительного надзора ведет журналы, указанные в настоящем пункте, и иные журналы на бумажном носителе или в электронном виде с использованием соответствующего аппаратнопрограммного обеспечения с соблюдением требований к надежности, сохранности, защите информации от несанкционированного доступа.». 6. В пункте 10: в абзаце первом слово «государственной» исключить; абзацы второй и третий изложить в следующей редакции: «В случае внесения изменений в проектную документацию застройщиком или техническим заказчиком в орган государственного строительного надзора направляется перечень разделов измененной проектной документации с приложением соответствующего заключения экспертизы проектной документации в случае проведения повторной экспертизы проектной документации. Указанный перечень разделов регистрируется аналогично порядку регистрации проектной документации, полученной с извещением о начале строительства, реконструкции объекта капитального строительства. В случае представления проектной документации в электронной форме она подлежит заверению усиленной квалифицированной электронной подписью. Проектная документация не включается (не подшивается) в дело органом государственного строительного надзора, но подлежит хранению в соответствии с требованиями к ведению делопроизводства, установленными органом государственного строительного надзора.». 7. Пункт 11 изложить в следующей редакции: «11. Регистрации подлежат полученные на основании части 5 статьи 52 Градостроительного кодекса Российской Федерации сброшюрованные, пронумерованные, с заполненными титульными листами общий и специальные журналы, предназначенные для учета выполнения работ по строительству, реконструкции объектов капи-

нормативная база тального строительства, посредством скрепления журнала печатью, проставления регистрационной надписи с указанием номера дела и внесения информации в карточку регистрации общих и специальных журналов, в которых ведется учет выполнения работ по строительству, реконструкции объекта капитального строительства по образцу, приведенному в приложении № 7 к настоящему Порядку. Карточка регистрации общих и специальных журналов, в которых ведется учет выполнения работ по строительству, реконструкции объекта капитального строительства включается (подшивается) в дело. Зарегистрированный журнал не включается (не подшивается) в дело органом государственного строительного надзора и подлежит возвращению застройщику или техническому заказчику для ведения учета выполнения работ по строительству, реконструкции объекта капитального строительства. По окончании соответствующего журнала застройщиком или техническим заказчиком в орган государственного строительного надзора для регистрации представляется новый журнал с пометкой, указывающей на

порядковый номер журнала, который регистрируется в порядке, установленном настоящим пунктом.». 8. Пункт 14 изложить в следующей редакции: «14. После выдачи заключения о соответствии построенного, реконструированного объекта капитального строительства требованиям технических регламентов, иных нормативных правовых актов и проектной документации, в том числе требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности объекта капитального строительства приборами учета используемых энергетических ресурсов, и получения копии решения уполномоченного органа о выдаче разрешения на ввод объекта к эксплуатацию в порядке статьи 55 Градостроительного кодекса Российской Федерации, орган государственного строительного надзора производит необходимые действия по подготовке дела к хранению, а также осуществляет хранение дел в соответствии с требованиями к ведению делопроизводства, установленными органом государственного строительного надзора.». 9. Приложения № 1 – 6 изложить в следующей редакции: Приложение № 1 к Порядку формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора, утвержденному приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 г. № 1130

(ОБРАЗЕЦ)

№ п/п

Номер дела

Наименование объекта капитального строительства

Адрес объекта капитального строительства

Наименование застройщика или технического заказчика

Дата, номер, срок действия разрешения на строительство, наименование органа, выдавшего разрешение, его регистрационный номер

Дата, номер извещения о начале строительства, реконструкции, его регистрационный номер

Дата, номер заключения экспертизы проектной документации, регистрационный номер перечня разделов проектной документации объекта капитального строительства

Регистрационный номер и дата утверждения приказа (распоряжения) о назначении лица (лиц), ответственного (ответственных) за осуществление государственного строительного надзора

Дата утверждения программы проведения проверок

Журнал регистрации копий разрешений на строительство, полученных в том числе от уполномоченных на выдачу разрешений на строительство органов исполнительной власти, органов местного самоуправления или организаций в соответствии с частью 15 статьи 51 Градостроительного кодекса Российской Федерации, извещений застройщика или технического заказчика о начале строительства, реконструкции объектов капитального строительства, заключений экспертизы проектной документации (в том числе повторной) объектов капитального строительства

№ п/п

Номер дела

Наименование объекта капитального строительства

Адрес объекта капитального строительства

Наименование застройщика, технического заказчика, лица, осуществляющего строительство

Номер и дата извещения о сроках завершения работ, подлежащих проверке

Регистрационный номер и дата регистрации извещения о сроках завершения работ, подлежащих проверке

Примечание

№ п/п Номер дела Наименование объекта капитального строительства Адрес объекта капитального строительства Наименование застройщика, технического заказчика, лица, осуществляющего строительство, в отношении которого проводилась проверка Регистрационный номер и дата утверждения приказа (распоряжения) о проведении проверки Период проведения проверки Номер и дата составления акта проверки

Дата выдачи предписания, предписанный срок устранения выявленных в результате проверки нарушений

Фактический срок устранения выявленных в результате проверки нарушений, номер и дата извещения об устранении выявленных нарушений

Примечание

нормативная база Приложение № 2 к Порядку формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора, утвержденному приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 г. № 1130

(ОБРАЗЕЦ)

Журнал регистрации актов проверок при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства, предписаний и извещений об устранении выявленных нарушений

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Приложение № 3 к Порядку формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора, утвержденному приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 г. № 1130

(ОБРАЗЕЦ)

Журнал регистрации извещений о сроках завершения работ, подлежащих проверке, при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства

№ п/п

Номер дела

Наименование объекта капитального строительства

Адрес объекта капитального строительства

Наименование застройщика или технического заказчика

Дата, номер заключения о соответствии построенного, реконструированного объекта капитального строительства требованиям технических регламентов, иных нормативных правовых актов и проектной документации

Номер и дата регистрации приказа (распоряжения) об утверждении заключения о соответствии построенного, реконструированного объекта капитального строительства требованиям технических регламентов, иных нормативных правовых актов и проектной документации

Дата, номер решения об отказе в выдаче заключения о соответствии построенного, реконструированного объекта капитального строительства требованиям технических регламентов, иных нормативных правовых актов и проектной документации

Номер и дата регистрации приказа (распоряжения) об утверждении решения об отказе в выдаче заключения о соответствии построенного, реконструированного объекта капитального строительства требованиям технических регламентов, иных нормативных правовых актов и проектной документации

№ п/п

Номер дела

Наименование объекта капитального строительства Адрес объекта капитального строительства Наименование застройщика, технического заказчика, лица, осуществляющего строительство Номер и дата извещения о возникновении аварийной ситуации при строительстве, реконструкции объектов капитального Регистрационный номер извещения о возникновении аварийной ситуации при строительстве, реконструкции

Примечание

нормативная база

Приложение № 4 к Порядку формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора, утвержденному приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 г. № 1130

(ОБРАЗЕЦ)

ЖУРНАЛ РЕГИСТРАЦИИ извещений о случаях возникновения аварийных ситуаций при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства

1 2 3 4 5 6 7 8

Приложение № 5 к Порядку формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора, утвержденному приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 г. № 1130

(ОБРАЗЕЦ)

Журнал регистрации заключений о соответствии построенных, реконструированных объектов капитального строительства требованиям технических регламентов, иных нормативных правовых актов и проектной документации, в том числе требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности объекта капитального строительства приборами учета используемых энергетических ресурсов, и решений об отказе в выдаче таких заключений

12 № п/п Наименование объекта капитального строительства, на котором допущено нарушение, адрес объекта Номер и дата составления протокола об административном правонарушении, номер и дата определения о возбуждении дела об административном правонарушении и проведении административного расследования, постановление прокуратуры Основание привлечения к административной ответственности (статья или часть статьи Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях) Юридическое лицо, индивидуальный предприниматель, физическое лицо, в отношении которого возбуждено дело об административном правонарушении Номер постановления и дата вынесения решения по делу об административном правонарушении, вид административного наказания Номер и дата вынесения постановления о прекращении производства по делу Дата вручения (направления) постановления Дата направления постановления для принудительного исполнения, куда направлено и исходящий номер Номер и дата регистрации представления об устранении причин и условий, способствующих совершению административного правонарушения по ст. 29.13 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях Информация о рассмотрении представления (дата получения ответа на представление) Сведения о движении дела об административном правонарушении (обжалование постановления и решение по жалобе (протесту), дата) Примечание

нормативная база Приложение № 6 к Порядку формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора, утвержденному приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 г. № 1130

(ОБРАЗЕЦ)

Журнал регистрации дел об административных правонарушениях

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

10. Дополнить приложением № 7 в следующей редакции:

Приложение № 7 к Порядку формирования и ведения дел при осуществлении государственного строительного надзора, утвержденному приказомФедеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26 декабря 2006 г. № 1130

(ОБРАЗЕЦ)

Карточка регистрации общих и специальных журналов, в которых ведется учет выполнения работ по строительству, реконструкции объектов капитального строительства

__________________________________________________

(наименование объекта капитального строительства и его адрес)

Дело № _________________

№ п/п

Регистрационный номер журнала

Наименование журнала, в котором ведется учет выполнения работ по строительству, реконструкции объекта капитального строительства

Наименование лица, осуществляющего строительство

Дата регистрации журнала, подпись должностного лица

нормативная база ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ ПРИКАЗ от 26 октября 2015 г. № 427 О ПРИЗНАНИИ УТРАТИВШИМ СИЛУ ПРИКАЗА ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБЫ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ ОТ 15 ОКТЯБРЯ 2012 г. № 584 «ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ НОРМ И ПРАВИЛ В ОБЛАСТИ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ «ПОРЯДОК ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭКСПЕРТИЗЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОЙ, НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ» В целях приведения нормативных правовых актов Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в соответствие с законодательством Российской Федерации приказываю: Признать утратившим силу приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 октября 2012 г. № 584 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы про-

мышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 29 декабря 2012 г., регистрационный номер № 26450; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2013, № 12). Руководитель А.В. АЛЁШИН

Проверки предприятий ПРОВЕРКИ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕРХНЕ-ДОНСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕЛО ПРОВЕРКУ ОАО «ВОРОНЕЖСКОЕ РУДОУПРАВЛЕНИЕ» Сотрудники отдела по горному надзору, надзору за взрывоопасными объектами хранения и переработки растительного сырья и транспортированием опасных веществ Верхне-Донского управления Ростехнадзора в период с 25 мая по 15 июня 2015 года провели плановую выездную проверку ОАО «Воронежское рудоуправление» с целью контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации опасного производственного объекта (рудника «Белый колодец») и проверку выполнения лицензионных требований и условий при осуществлении деятельности, связанной с обращением взрывчатых материалов промышленного назначения и по производству маркшейдерских работ. В ходе проверки было выявлено и предписано к устранению 33 нарушения обязательных требований нормативных правовых и нормативных технических документов, регламентирующих деятельность по эксплуатации опасного производственного объекта и лицензионных требований, а именно: на отвалах вскрышных пород не установлена схема движения автомобилей, водители, работающие на отвалах вскрышных пород и промежуточном складе готовой продукции, не ознакомлены под роспись с паспортом отвала, нет типового проекта передвижных опор ЛЭП, руководством организации не установлена периодичность пополнительной съемки отвалов. Результаты проверки: административные правонарушения, предусмотренные ч.1 и ч.2 ст. 9.1 и ч.3 ст. 14.1, вручены уведомления о времени и месте составления протокола об административном правонарушении 6 должностным лицам предприятия. ВЕРХНЕ-ДОНСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕЛО ПРОВЕРКУ ООО «АЛТиУС ИНЖИНЕРИНГ И КОНСТРАКШН» Сотрудники Верхне-Донского управления Ростехнадзора провели внеплановую выездную проверку в отношении ООО «Алтиус Инжинеринг и Констракшн». В ходе проверки были выявлены грубые нарушения требований промышленной безопасности, представляющие угрозу жизни и здоровью людей, а именно применение башенных грузоподъемных кранов КБ 408.21 и КБМ-401П на строительной площадке осуществлялись в охранной зоне воздушной линии электропередачи ЛЭП 110 кВ без согласования с владельцем линии, эксплуатация кранов велась с отступлениями от требований проекта производства работ кранами. Результаты проверки: согласно ч. 3 ст.9.1 КоАП РФ на 60 суток приостановлена деятельность юридического лица по эксплуатации башенных кранов КБ 408.21 и КБМ-401П. МТУ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕЛО ПЛАНОВУЮ ВЫЕЗДНУЮ ПРОВЕРКУ ФГБУН «ИНСТИТУТ СПЕКТРОСКОПИИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК» В период с 3 по 9 июля 2015 года Межрегиональное технологическое управление Ростехнадзора провело плановую выездную проверку ФГБУН «Институт спектроскопии РАН». Цель мероприятия – проверка соблюдения требований безопасности в энергетике (технический контроль и надзор в энергетике) и требований энергосбережения. В ходе проверки выявлены нарушения требований Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей. В частности, не выполняются и/или не в полном объеме проводятся профилактические испытания электрооборудования. Кроме того, не проведено техническое освидетельствование электрооборудования.

Результаты проверки: ФГБУН «Институт спектроскопии РАН» и должностное лицо привлечены к административной ответственности по ст. 9.11 КоАП РФ в виде штрафа на общую сумму 22 000 рублей. ЗАПАДНО-УРАЛЬСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ПО ИТОГАМ ВНЕПЛАНОВОЙ ПРОВЕРКИ ВЫНЕСЛО ПОСТАНОВЛЕНИЕ О ПРИОСТАНОВКЕ КОТЕЛЬНЫХ В ЧУСОВСКОМ РАЙОНЕ ПЕРМСКОГО КРАЯ Западно-Уральское управление Ростехнадзора по итогам совместной проверки с Чусовской городской прокуратурой Пермского края приостановило эксплуатацию котельных ООО «Скальнинское ЖКХ-Сервис». По результатам проверки были выявлены грубые нарушения требований законодательства в области промышленной безопасности, что создает реальную угрозу жизни и безопасности людей. Так, на котельных в п. Скальный и п. Половинка Чусовского района не проводится техническое обслуживание и плановые ремонты оборудования и автоматики безопасности котлов, к работе допускается персонал, не прошедший очередной аттестации, эксплуатируется котельное оборудование, не введенное в эксплуатацию в установленном порядке, не внесены изменения в лицензию на эксплуатацию взрывопожароопасного производственного объекта, отсутствуют страховые полисы. Результаты проверки: вынесено постановление о привлечении юридического лица ООО «Скальнинское ЖКХСервис» к административной ответственности по ч.3 ст. 9.1 КоАП РФ в виде временного запрета деятельности сроком на 60 суток и должностного лица по ч. 3 и ч.1 ст.9.1 КоАП. ВОЛЖСКО-ОКСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ВЫЯВИЛО БОЛЕЕ 280 НАРУШЕНИЙ ТРЕБОВАНИЙ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПАО «МОРДОВЦЕМЕНТ» Волжско-Окское управление Ростехнадзора завершило плановую выездную проверку в отношении ПАО «Мордовцемент». В ходе проверки инспекторами территориального отдела технологического и энергетического надзора по Республике Мордовия Волжско-Окского управления Ростехнадзора было выявлено 282 нарушения обязательных требований энергетической безопасности, промышленной безопасности и требований технических регламентов. Результаты проверки: 7 должностных лиц ПАО «Мордовцемент» привлечены к административной ответственности, выдано предписание об устранении выявленных нарушений. Также вынесены постановления о назначении административного наказания на общую сумму 288 тысяч рублей. КАВКАЗСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ РОСТЕХНАДЗОРА ЗАВЕРШЕНА ПЛАНОВАЯ ПРОВЕРКА ООО «КРЕДИТИНВЕСТ» С 9 июля по 15 июля 2015 года Отделом по надзору за взрывоопасными и химически опасными объектами Кавказского управления Ростехнадзора по Ставропольскому краю проведена плановая проверка ООО «Кредитинвест» (аэропорт Минеральные Воды). При проведении плановой выездной проверки также проводилась проверка ранее выданного предписания от 20 июня 2014 года № 1227вп-12.5/П. В результате плановой выездной проверки выявлено невыполнение пунктов 4 и 5 предписания от 20 июня 2014 года, а именно: – резервуары с нефтепродуктами для освобождения их в аварийных случаях от хранимых продуктов не оснащены быстродействующей запорной арматурой с дистанционным управлением из мест, доступных для обслуживания

Проверки предприятий в аварийных условиях (предписанный срок устранения нарушения 29 мая 2015 года); – трубопроводы, по которым поступают нефтепродукты на площадку налива в автоцистерны (топливозаправщики), не оснащены быстродействующими запорными устройствами или задвижками с дистанционным управлением, для отключения этих трубопроводов на случай возникновения аварии на площадке налива. Управление этими устройствами должно быть и по месту, и дистанционным (из безопасного места) (предписанный срок устранения нарушения 29 мая 2015 года). Также выявлено три нарушения обязательных требований промышленной безопасности, связанных с эксплуатацией опасного производственного объекта: – не предоставлены сведения об организации производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности за 2014 год; – не создана система управления промышленной безопасностью и не обеспечено ее функционирование; – не прошли проверку знаний и аттестацию в области промышленной безопасности – авиатехники. Результаты проверки: по ч. 11 ст. 19.5 КоАП РФ привлечено юридическое лицо ООО «Кредитинвест» с назначением штрафа в размере 400 000 рублей, также к административной ответственности привлечено должностное лицо и назначен штраф в размере 20 000 рублей по ч. 1 ст. 9.1 КоАП РФ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕРИЛО ОАО «ДОНСКОЙ УГОЛЬ» В период с 7 по 20 июля 2015 года Северо-Кавказское управление Ростехнадзора проверило соблюдение требований законодательства в области промышленной безопасности, государственного пожарного надзора и государственного горного надзора на шахте «ШерловскаяНаклонная» ОАО «Донской уголь». В ходе проверки выявлены нарушения при прохождении горных выработок, эксплуатации технических устройств и электрооборудования, производстве маркшейдерских работ, укомплектованности предприятия рабочими согласно штатному расписанию, несоответствия действующей рабочей документации проектам, прошедшим экспертизу промышленной безопасности. Результаты проверки: ОАО «Донской уголь» и его должностные лица, ответственные за допущенные нарушения, привлечены к административной ответственности по части 1 статьи 9.1 и части 2 статьи 7.2 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях. Общая сумма наложенных штрафов составила 336 тысяч рублей. ЦЕНТРАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ВЫЯВИЛО 17 НАРУШЕНИЙ В ХОДЕ ПРОВЕРКИ ПАО «ДОЗАКЛ» В период с 14 по 27 июля 2015 года Центральным управлением Ростехнадзора проведена плановая выездная проверка публичного акционерного общества «Дмитровский опытный завод алюминиевой и комбинированной ленты». Цель мероприятия – контроль за соблюдением требований промышленной безопасности. В ходе проверки выявлено 17 нарушений требований промышленной безопасности. В частности, на предприятии не назначен ответственный за осуществление производственного контроля, не разработаны и не утверждены производственные инструкции для периодически повторяющихся газоопасных работ, работы по техническому облуживанию газопроводов не регистрируются в специальном журнале. Кроме того, не выполнен комплекс мероприятий, включая техническое обслуживание и ремонт сети газопотребления, обеспечивающих содержание сети газопотребления в исправном и безопасном состоянии, не проведена экспертиза промышленной безопасности здания на опасном производственном объекте «Сеть газопотребления» и

теплотехническая (режимная) наладка газоиспользующего оборудования, перечень газоопасных работ, выполняемых по наряду-допуску, не содержит выполнение работ по подключению к газопроводам газоиспользующих установок, не обеспечено проведение технического диагностирования горелок установок дожигания, не восстановлена антикоррозионная защита металлической дымовой трубы, к которой подключена установка дожигания. Предприятием не запланированы мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий на опасном производственном объекте, разработанный План локализации и ликвидации возможных аварий не согласован руководителем профессиональной аварийно-спасательной службы и не предусматривает в себе все требования п. 10 «Положения о разработке планов мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий на опасных производственных объектах». Результаты проверки: ПАО «ДОЗАКЛ» и 1 должностное лицо привлечены к административной ответственности по ч. 1 ст. 9.1 КоАП РФ с назначением административного наказания в виде штрафа на общую сумму 220 тысяч рублей. ЛЕНСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕЛО ПРОВЕРКИ ОАО «САРЫЛАХ – СУРЬМА» И ЗАО «ПОИСК ЗОЛОТО» Ленским управлением Ростехнадзора в период с 7 июля по 14 июля 2015 года проведены плановые выездные проверки в отношении ОАО «Сарылах – Сурьма» и ЗАО «Поиск Золото». В ходе проверок выявлено 48 нарушений требований промышленной безопасности при эксплуатации опасных производственных объектов. В частности, допущены отклонения от проектной документации; не обеспечена укомплектованность штата работников опасных производственных объектов; не созданы собственные аварийно-спасательные службы или профессиональные аварийно-спасательные формирования; не разработаны технологические регламенты для каждого производственного процесса; не обеспечены первичными средствами пожаротушения и пожарным инвентарем производственные и подсобные помещения, установки, сооружения и склады, а также места хранения горюче-смазочных материалов. Кроме того, не выполнены работы по выявлению склонности пород к горным ударам, газо- и геодинамическим проявлениям; шахта (рудник) не оборудована системой позиционирования работников; не соответствует требованиям паспорт крепления и управления кровлей; главная вентиляторная установка рудника «Сарылах» состоит из одного вентилятора без резервного; рабочие не пользуются специальной одеждой, специальной обувью, исправными защитными касками, очками и другими средствами индивидуальной защиты; не разработаны паспорта (локальные проекты) на горные работы; не проверяется исправность и комплектность горных машин; горнотранспортное оборудование не укомплектовано звуковым прерывистым сигналом при движении задним ходом, проблесковыми маячками; водители не имеют при себе документов на право управления автомобилем и другое. Результаты проверки: юридические лица и одно должностное лицо привлечены к административной ответственности по ч. 1 ст. 9.1 КоАП РФ, выданы предписания об устранении нарушений требований промышленной безопасности. СОТРУДНИКИ ПРИОКСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕЛИ ПЛАНОВУЮ ВЫЕЗДНУЮ ПРОВЕРКУ ОАО «ЕВРАЗ ВАНАДИЙ ТУЛА» Мероприятие проводилось с 6 по 31 июля 2015 года с целью исполнения Плана проведения плановых проверок юридических лиц и индивидуальных предпринимателей.

Проверки предприятий Сотрудниками Приокского управления Ростехнадзора было выявлено 30 нарушений требований промышленной безопасности. В частности, не представлены «Сведения об организации производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности» за 2014 год, не обеспечено проведение подготовки и аттестации ИТР (инженерно-технических работников), не проведен ремонт крановых путей мостовых кранов после комплексного обследования, не проведена ревизия трубопроводов кислоты на складе сырьевой серной кислоты, не проведена экспертиза промышленной безопасности на сливную эстакаду, на «старом» шламонакопителе присутствует складирование сухого остатка. По результатам проверки руководителю организации выдано предписание об устранении нарушений обязательных требований, а также уполномоченными должностными лицами составлены 2 протокола об административном нарушении в отношении юридического лица и 1 протокол в отношении должностного лица. Результаты проверки: штраф в отношении ОАО «ЕВРАЗ Ванадий Тула» на сумму 200 тысяч рублей; постановление о назначении административного наказания в виде штрафа в отношении должностного лица 20 тысяч рублей. ЦЕНТРАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ВЫЯВИЛО 43 НАРУШЕНИЯ В ХОДЕ ПРОВЕРКИ ООО «КРОНОШПАН» В период с 20 по 31 июля 2015 года Центральным управлением Ростехнадзора проведена плановая выездная проверка общества с ограниченной ответственностью «Кроношпан». Цель мероприятия – контроль за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации опасных производственных объектов. В ходе проверки выявлено 43 нарушения обязательных требований промышленной безопасности. В частности, на предприятии не разработаны технологические регламенты на эксплуатацию для каждого опасного производственного объекта (далее – ОПО), паспорт безопасности объектов предприятия не согласован и не утвержден в установленном порядке, на газораспределительной станции отсутствует необходимая оперативная документация, ответственный за организацию и осуществление производственного контроля не аттестован в области промышленной безопасности, к эксплуатации ОПО допущены лица, не аттестованные по специальным вопросам безопасности. Кроме того, на предприятии не проведена экспертиза промышленной безопасности здания газораспределительного пункта и здания котельной № 1, допускается эксплуатация газопровода и газового оборудования без проведения оценки соответствия требованиям технического регламента «О безопасности сетей газораспределения и газопотребления», средства измерения, входящие в систему контроля, управления и противоаварийной защиты не имеют документов о прохождении поверки, допущена эксплуатация технических устройств, эксплуатируемых в составе ОПО с истекшим сроком службы, без проведения экспертизы промышленной безопасности, декларация промышленной безопасности производственной площадки ООО «Кроношпан» разработана без учета опасного вещества диэтиленгликоля. Эксплуатирующей организацией не осуществляется производственный контроль путем проведения комплекса мероприятий, направленных на обеспечение безопасного функционирования ОПО, а также на предупреждение аварий на этих объектах и обеспечение локализации и ликвидации их последствий. Результаты проверки: ООО «Кроношпан» и 1 должностное лицо привлечены к административной ответственности по ч. 1 ст. 9.1 КоАП РФ с назначением административного наказания в виде штрафа на общую сумму 220 тысяч рублей.

КАВКАЗСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕДЕНА ВНЕПЛАНОВАЯ ВЫЕЗДНАЯ ПРОВЕРКА 1-ГО ЭТАПА СТРОИТЕЛЬСТВА ГОЦАТЛИНСКОЙ ГЭС АО «СУЛАКСКИЙ ГИДРОКАСКАД» Отделами государственного строительного надзора и по надзору за подъемными сооружениями, энергетического надзора и по надзору за гидротехническими сооружениями Кавказского управления Ростехнадзора по Республике Дагестан в период с 30 июня по 13 июля 2015 года проведена внеплановая выездная проверка АО «Сулакский ГидроКаскад» на объекте капитального строительства «1-й этап строительства Гоцатлинской ГЭС на реке Аварское Койсу». Задачей являлась проверка соблюдения требований действующего законодательства в области строительства, пожарной безопасности, санитарно-эпидемиологического благополучия, соблюдения норм и правил в области охраны окружающей среды, при строительстве объекта капитального строительства «1-й этап строительства Гоцатлинской ГЭС на реке Аварское Койсу»; предупреждение, выявление и пресечение допущенных застройщиком, техническим заказчиком, а также лицом, осуществляющим строительство, нарушений законодательства о градостроительной деятельности, в том числе технических регламентов и проектной документации. В результате проверочных мероприятий выявлено 55 нарушений нормативных правил и отклонений от проектной документации. В частности, не представлены сертификаты соответствия козловых кранов; на всех 5 воздухосборниках, установленных за корпусом АБК Гоцатлинской ГЭС, не установлены ПЭТ-4 (обогреватели против замерзания конденсата); не загерметизированы концы труб кабельных разводок. Результаты проверки: составлено 4 постановления: о признании виновным в совершении административных правонарушений, предусмотренных ст. 9.4 ч. 1 КоАП РФ и ст. 9.9 КоАП РФ, с назначением наказания в виде административных штрафов на юридическое лицо в размере 100 тысяч и 20 тысяч рублей; о признании виновными в совершении административных правонарушений, предусмотренных ст. 9.4 ч. 1 КоАП РФ и ст. 9.9 КоАП РФ, с назначением наказания в виде административных штрафов на должностных лиц в размере 20 тысяч и 2 тысячи рублей. ЕНИСЕЙСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ПРИВЛЕКЛО К АДМИНИСТРАТИВНОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ АО «ВАНКОРНЕФТЬ» Енисейское управление Ростехнадзора привлекло к административной ответственности АО «Ванкорнефть» по результатам проверки объекта капитального строительства «Коллектор нефтегазосборный УПСВ-Юг-т.11-ЦПС». В период с 1 июня по 26 июня 2015 года Енисейским управлением Ростехнадзора проведена проверка по государственному строительному надзору в отношении Акционерного общества «Ванкорнефть». В ходе проверки выявлены следующие нарушения обязательных требований технических регламентов и проектной документации при строительстве объекта капитального строительства «Коллектор нефтегазосборный УПСВ-Юг-т.11-ЦПС», а именно: металлические конструкции узла запорной арматуры не покрыты антикоррозийным покрытием; запорная арматура не окончена монтажом теплоизоляции; не выполнено заземление эстакады трубопроводов через 200–300 м, а также отсутствует электрическое соединение эстакады с проходящим по ним трубопроводом в начале и в конце; обнаружена деформация теплоизоляционного покрытия у трубы диаметром 426 мм. Результаты проверки: в отношении АО «Ванкорнефть» вынесено постановление о назначении админи-

Проверки предприятий стративного наказания по ч. 1 ст. 9.4 КоАП РФ в виде штрафа в размере 100 тысяч рублей. ЦЕНТРАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ВЫЯВИЛО 45 НАРУШЕНИЙ В ХОДЕ ПРОВЕРКИ ООО «КАДЫЙСКИЙ ФАНЕРНЫЙ ЗАВОД» В период с 20 по 24 июля 2015 года Центральным управлением Ростехнадзора проведена плановая выездная проверка общества с ограниченной ответственностью «Кадыйский фанерный завод». Цель мероприятия – контроль за соблюдением требований безопасности в электроэнергетике при эксплуатации электрических и тепловых энергоустановок, требований законодательства об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности. В ходе проверки выявлено 45 нарушений обязательных требований. В частности, на предприятии отсутствуют паспорта на тепловую сеть и котлы предприятия, годовой план ремонтов тепловых энергоустановок предприятия, инструкция по эксплуатации тепловых энергоустановок, акты испытаний тепловой сети и системы отопления предприятия на плотность и прочность, не проведено техническое освидетельствование котлов, не проводятся обязательные осмотры зданий и сооружений тепловых энергоустановок. Кроме того, не проведены испытания и измерения оборудования трансформаторной подстанции ЗТП № 62, отсутствуют утвержденные графики плановых ремонтов основного электрооборудования на 2015 год, не проводится техническое освидетельствование электрооборудования, у которого истек установленный нормативнотехнической документацией срок службы. Распоряжением руководителя не назначен ответственный за проведение периодических проверок переносных и передвижных электроприемников, вспомогательного оборудования к ним, не проведена проверка знаний по электробезопасности у газоэлектросварщиков, отсутствуют календарные графики проверки знаний электротехнического и электротехнологического персонала. Результаты проверки: ООО «Кадыйский фанерный завод» и 1 должностное лицо привлечены к административной ответственности по ст. 9.11 КоАП РФ с назначением административного наказания в виде штрафа на сумму 22 тысяч рублей. ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕЛО ПРОВЕРКУ ООО «ХЭМЭН – ДАЛЬНИЙ ВОСТОК» В период с 13 по 31 июля 2015 года межрегиональным отделом государственного горного надзора Дальневосточного управления Ростехнадзора была проведена выездная проверка ООО «Хэмэн – Дальний Восток». Задачей проверки являлось осуществление государственного горного надзора, выявление и пресечение нарушений обязательных требований промышленной безопасности.

По результатам проверки было выявлено 19 нарушений требований промышленной безопасности, из них основными являются: несоответствие горных работ локальным проектам (паспортам) проходческого забоя, нарушение режима проветривания, нарушения требований к оформлению паспортов крепления, к электротехническому хозяйству, к производству геологомаркшейдерских работ, к оборудованию системы позиционирования работников. Результаты проверки: к административной ответственности привлечены юридическое лицо и два должностных лица по ч. 1 ст. 9.1 КоАП РФ на сумму 240 тысяч рублей. СРЕДНЕ-ПОВОЛЖСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ПРОВЕЛО ПРОВЕРКУ ОАО «САМАРСКАЯ ГАЗОВАЯ КОМПАНИЯ» Средне-Поволжское управление Ростехнадзора в период с 17 по 24 ноября 2015 года провело плановую выездную проверку ОАО «Самарская газовая компания». В ходе проверки были выявлены 44 нарушения обязательных требований безопасности при эксплуатации опасных производственных объектов и энергоустановок. В том числе установлено, что в организации не проведена экспертиза промышленной безопасности здания насосно-компрессорного отделения, строительных конструкций резервуаров в связи с отсутствием в проектной документации данных о сроке эксплуатации здания, не разработан на 2015 год график проведения плановопредупредительных ремонтов оборудования, работающего под избыточным давлением, не проведено обязательное энергетическое обследование. Результаты проверки: вынесены постановления о привлечении к административной ответственности в соответствии с КоАП РФ юридического и должностных лиц ОАО «Самарская газовая компания». ЕНИСЕЙСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОСТЕХНАДЗОРА ВЫЯВИЛО НАРУШЕНИЯ В ХОДЕ ПЛАНОВОЙ ПРОВЕРКИ ООО «УК «МЕЖЕГЕЙУГОЛЬ» 26 ноября 2015 года Енисейское управление Ростехнадзора привлекло к административной ответственности ООО «УК «Межегейголь». В ходе проведения плановой проверки в период с 5 октября по 16 ноября 2015 года выявлены следующие нарушения требований промышленной безопасности: не организовано проведение проверок состояния промышленной безопасности на опасных производственных объектах; не представлены проектные решения по хранению угля на породном отвале; отсутствует водоотводная канавка по периметру угольного склада, предусмотренная проектом. Результаты проверки: ООО «УК «Межегейуголь» и 6 должностных лиц привлечены к административной ответственности по ч. 1 ст. 9.1 КоАП РФ в виде штрафа на сумму 320 тысяч рублей.

ПРОВЕРКИ ПРИРОДООХРАННОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА РЕЗУЛЬТАТЫ ПЛАНОВОЙ ВЫЕЗДНОЙ ПРОВЕРКИ ООО ФИРМА «МАКС» По результатам плановой выездной проверки ООО Фирма «МАКС», проведенной на основании распоряжения Управления от 19 мая 2015 года № 175-р в период с 27 мая 2015 года по 3 июня 2015 года (акт № 65 от 3 июня 2015 года). Результаты проверки: вынесено 14 постановлений о назначении административного наказания по ст. 8.2 КоАП РФ, из них:

– в отношении должностного лица – генерального директора ООО Фирма «МАКС» – 7 постановлений о назначении административного наказания: № 166/2015, 167/2015, 168/2015, 169/2015, 170/2015, 171/2015, 174/2015 от 29 июня 2015 года (общая сумма наложенных штрафов – 70 000 рублей); – в отношении юридического лица – ООО Фирма «МАКС» – 7 постановлений о назначении административного наказания: №159/2015, 160/2015, 161/2015, 162/2015, 163/2015, 164/2015, 173/2015 от 29 июня 2015 года (общая сумма наложенных штрафов – 900 000 рублей).

Проверки предприятий ОАО «ГАЗПРОМНЕФТЬ-ННГ» ВОЗМЕСТИЛо ВРЕД, ПРИЧИНЕННЫЙ ПОЧВЕ По результатам плановой выездной проверки в отношении ОАО «Газпромнефть-ННГ», проведенной в сентябре 2015 года, Управлением произведен расчет размера

вреда, причиненного почве как объекту охраны окружающей среды, вследствие разлива нефтепродуктов на общую сумму 1 800 000 рублей. Результаты проверки: на основании выставленной Управлением претензии Обществом возмещен вред в полном объеме.

ПРОВЕРКИ ТРУДОВОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА РОСТРУД ВОССТАНОВИЛ ПРАВА 253 РАБОТНИКОВ «КРАСНОКАМЕНСКОГО РУДНИКА» В ходе контрольно-надзорных мероприятий в ОАО «Краснокаменский рудник» территориальный орган Роструда в Красноярском крае выявил задолженность по зарплате перед 253 работниками на сумму 4,7 млн. рублей. Ранее организация, занимающаяся добычей железной руды, уже привлекалась к административной ответственности за аналогичные нарушения трудового законодательства. Всего по итогам проверок гострудинспекции в 2015 году руководство «Краснокаменского рудника» погасило задолженность перед работниками на сумму более 60,7 млн. рублей. Результаты проверки: выявленная задолженность погашена, трудовые права 253 работников восстановлены. ПО ТРЕБОВАНИЮ РОСТРУДА «УРАЛРЕМСЕРВИС» ВЫПЛАТИЛ РАСЧЕТ 209 УВОЛЕННЫМ РАБОТНИКАМ Территориальный орган Роструда в Свердловской области провел внеплановую проверку в ООО «УралРемСервис» в связи с обращением работника. В ходе контрольно-надзорных мероприятий было установлено, что руководство компании не произвело окончательный расчет при увольнении с 209 сотрудниками. Общая сумма долга составила 6 млн. 599 тысяч рублей. В результате мер инспекторского реагирования бывшим работникам компании, осуществляющей монтаж,

ремонт и техническое обслуживание подъемно-транспортного оборудования, выплатили задержанные суммы в полном объеме. Результаты проверки: юридическое лицо привлечено к административной ответственности. РОСТРУД ВЫЯВИЛ НАРУШЕНИЯ ТРУДОВОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В АВИАКОМПАНИИ «ЯКУТИЯ» В ходе плановой проверки Роструда в ОАО «Авиакомпания «Якутия» был выявлен ряд нарушений трудового законодательства, в том числе связанных с охраной труда, от соблюдения которых зачастую зависит жизнь и здоровье работников. Так, по предписаниям инспекции труда авиакомпании предстоит внести изменения в коллективный договор, установить конкретные дни выплаты заработной платы работникам, выплатить денежную компенсацию за задержку заработной платы 39 работникам. Также было установлено, что 44 работника компании не прошли обучение по охране труда. В связи с этим они были отстранены от работы. Кроме того, ряд работников, занятых на работах с вредными и опасными условиями труда, не обеспечивались средствами индивидуальной защиты в полном объеме. Результаты проверки: руководству компании выданы предписания об устранении выявленных нарушений в установленный срок. В настоящее время решается вопрос о привлечении виновных к административной ответственности.

Результаты расследований РОСТЕХНАДЗОР ИНФОРМИРУЕТ ОБ АВАРИЯХ И НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЯХ, РАССЛЕДОВАНИЕ ПО КОТОРЫМ ЗАВЕРШЕНО АО «УК «РАЗРЕЗ СТЕПНОЙ», РЕСПУБЛИКА ХАКАСИЯ 22 июля 2015 года при ведении работ по перегону экскаватора ЭКГ-10 № 175 с нерабочего борта карьера произошло падение кусков породы, в результате которого был смертельно травмирован помощник машиниста экскаватора. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Енисейскому управлению Ростехнадзора. Причины: – выполнение работниками предприятия работ под высоким уступом, без предохранительного вала, в опасной зоне; – ведение горных работ с отступлением от требований Технологической карты (паспорта) ведения добычных и вскрышных работ ЭКГ-10 № 175; – ненадлежащее осуществление производственного контроля при осуществлении работ на горном участке. ОАО «АЛРОСА» (АК) 13 сентября 2015 года машинист погрузочно-доставочной машины при перевозке горной массы зацепил кабиной машины провисший электрический кабель освещения, приостановив машину, не заблокировав ее стояночным тормозом, открыл дверь и начал убирать электрический кабель из кабины машины, при этом задел джойстик поворота, находящийся на двери, который привел к складыванию машины в сторону кабины и сдавливанию между дверью и кабиной машины, тем самым получил травмы несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Ленскому управлению Ростехнадзора. Причины: – эксплуатация неисправных машин, механизмов, оборудования; – неудовлетворительное содержание и недостатки в организации рабочих мест; – нарушение требований безопасности при эксплуатации транспортных средств; – неудовлетворительная организация производства работ, выразившаяся в неудовлетворительной организации производственного контроля за соблюдением подчиненным персоналом инструкций и правил. ООО «ЗОЛОТОДОБЫВАЮЩАЯ КОМПАНИЯ «МАЙСКОЕ» 6 сентября 2015 года в результате обрушения горной массы проходчик получил черепно-мозговую травму, несовместимую с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Межрегиональному управлению Ростехнадзора. Причины: – неудовлетворительный контроль за изменением горно-геологических и горно-технических условий при ведении работ по разработке эксплуатационных блоков; – нарушение работником трудового распорядка и дисциплины труда; – неудовлетворительный производственный контроль за обеспечением требований промышленной безопасности со стороны руководителей предприятия. ООО «ЗОЛОТОДОБЫВАЮЩАЯ КОМПАНИЯ «МАЙСКОЕ» 7 сентября 2015 года машинист, управляя погрузочнодоставочной машиной, допустил наезд на взрывника, вследствие чего взрывник был зажат между навесным оборудованием и грудью забоя, в результате чего получил травмы, несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Межрегиональному управлению Ростехнадзора. Причины: – нарушение работником трудового распорядка и дисциплины труда;

– неудовлетворительный производственный контроль за соблюдением требований промышленной безопасности при производстве буровзрывных работ; – неудовлетворительное содержание и недостатки в организации рабочих мест. ООО «БАЙКАЛРУД» 8 июня 2015 года проходчик во время технологического перерыва самостоятельно поднялся на среднюю площадку копра, откуда произошло его падение по неустановленной причине, при падении получил травмы, несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Забайкальскому управлению Ростехнадзора. Причины: – низкий уровень производственного контроля; – проходчик самовольно покинул рабочее место без особых причин и уведомления руководителя работ о своем маршруте передвижения; – нарушение работником трудового распорядка и дисциплины труда. ОАО «ЕВРАЗРУДА» 21 сентября 2015 года машинист электровоза при проведении разгрузки вагонов на комплексе подземного дробления был зажат между кабиной электровоза и опрокидом, в результате чего получил травмы, несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Сибирскому управлению Ростехнадзора. Причины: – изменение заводской конструкции схемы подачи электрического тока на контактный провод без согласования с заводом-изготовителем, выразившееся в исключении блокировки включения контактного провода из схемы; – неудовлетворительная организация производства работ, выразившаяся в отсутствии технологического регламента по управлению вагоноопрокидыватела; – нахождение пострадавшего за защитным ограждением в опасной зоне работы вагоноопрокидывателя, а также управление электровозом вне кабины электровоза. ОАО «ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ «НОРИЛЬСКИЙ НИКЕЛЬ», КРАСНОЯРСКИЙ КРАЙ 3 апреля 2015 года в результате падения отслоившихся кусков горной массы горнорабочий получил травмы, несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Межрегиональному технологическому управлению Ростехнадзора. Причина: низкий уровень осуществления производственного контроля за выполнением требований промышленной безопасности. ОАО «ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ «НОРИЛЬСКИЙ НИКЕЛЬ», КРАСНОЯРСКИЙ КРАЙ 22 апреля 2015 года в результате падения отслоившихся кусков горной массы машинист погрузочно-доставочной машины получил травмы, несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Межрегиональному технологическому управлению Ростехнадзора. Причины: – неудовлетворительная организация производства работ; – низкий уровень осуществления производственного контроля за выполнением требований промышленной безопасности.

Результаты расследований ОАО «УРГАЛУГОЛЬ», ХАБАРОВСКИЙ КРАЙ 30 сентября 2015 года во время производства работ по зачистке электрослесарем дробилки ДШЗ-500 произошло обрушение угольной массы в приемный бункер угольного склада, в котором он находился. В результате этого пострадавший был полностью засыпан и получил травму, несовместимую с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Дальневосточному управлению Ростехнадзора. Причины: – неудовлетворительная организация производства работ, выраженная: а) в отсутствии безопасного прохода (подхода) к приемному бункеру угольного склада обогатительной установки ОУ-22 для проведения работ по осмотру состояния дробилки ДШЗ-500 и самого бункера, что приводило к постоянному спуску в него обслуживающего персонала; б) ведении работ по транспортированию горной массы бульдозерами к приемному бункеру угольного склада для дальнейшей переработки обогатительной установкой ОУ-22, производимой в непосредственной близости от бункера при включенном красном (запрещающем) цвете основного светофора; в) нарушении работником трудового распорядка и дисциплины труда; – неэффективность осуществления производственного контроля со стороны старшего и сменного надзора обогатительной установки ОУ-22 и аппарата управления ОАО «Ургалуголь» при производстве работ по обслуживанию угольного склада и переработке горной массы на ОУ-22; – отсутствие при производстве работ по подаче горной массы в приемный бункер угольного склада ОУ-22: дублирующей световой сигнализации, надежной радиотелефонной связи между обслуживающим персоналом, ограждений приемного бункера и предохранительной решетки. ОАО «БУРЯТЗОЛОТО», РЕСПУБЛИКА БУРЯТИЯ 19 октября 2015 года при выполнении сменного нарядзадания по бурению шпуров в забое с кровли горной выработки произошло внезапное отслоение горной массы, в результате чего придавило ноги проходчику, вследствие чего он получил травмы, несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Забайкальскому управлению Ростехнадзора. Причины: – неудовлетворительная организация производства работ; – нарушение работником трудового распорядка и дисциплины, выразившееся в том, что работы велись в незакрепленном рабочем месте. ООО «ОХОТСКАЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ» (ОАО «ПОЛИМЕТАЛЛ»), ХАБАРОВСКИЙ КРАЙ 10 октября 2015 года при выполнении работ звеном взрывников произошло обрушение горной массы с кровли выработок, вследствие чего взрывник получил травмы, несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Дальневосточному управлению Ростехнадзора. Причина: неудовлетворительное содержание и недостатки в организации рабочих мест.

ООО «ЛОВОЗЕРСКИЙ ГОК», РУДНИК «КАРНАСУРТ», МУРМАНСКАЯ ОБЛАСТЬ 10 сентября 2015 года в результате накопления горючих газов, возникших в результате выделения их из микротрещин пород, произошло возгорание метановоздушной смеси искрой. Проходчик получил отравление угарными газами и скончался. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Северо-Западному управлению Ростехнадзора. Причины: – специалисты и работники рудника «Карнасурт» не обеспечены в достаточном количестве приборами, позволяющими измерить концентрацию газов в рудничной атмосфере; – отсутствие методики прогнозирования природной газоносности пород; – нахождение проходчика в месте, не предусмотренном наряд-заданием, проход в горную выработку за запрещающий знак. ОАО «ШАХТА «УГОЛЬНАЯ», ЧУКОТСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ 12 ноября 2015 года во время проезда под гезенком вентиляционного штрека пострадавший зацепился спецодеждой за металлический лист, являющийся составной частью приемного лотка гезенка, расположенного в нижней части гезенка. Металлический лист был сорван с крепления, в результате чего пострадавший получил травмы, несовместимые с жизнью. Несчастный случай произошел на территории, поднадзорной Межрегиональному технологическому управлению Ростехнадзора. Причины: – нарушение работником трудового распорядка и дисциплины труда; – неудовлетворительная организация производства работ. ЗАО «КАРАБАШМЕДЬ», ЧЕЛЯБИНСКАЯ ОБЛАСТЬ, Г. КАРАБАШ 2 октября 2015 года на газоохладителе печи «Аусмелт» в здании металлургического цеха при остановке печи для устранения течи воды на центральном желобе и замене фурмы в результате превышения допустимых (проектных) нагрузок от отложений пыли (настылей) на несущей конструкции газоохладителя произошло разрушение газоохладителя. Обрыв бункерных кессонов повлек разрушение металлоконструкций и оборудования комплекса «Аусмелт». В результате аварии восемь работников получили травмы различной степени тяжести, двое из пострадавших скончались от полученных травм. Авария и несчастный случай произошли на территории, поднадзорной Уральскому управлению Ростехнадзора. Причины: – техническая причина: превышение допустимых (проектных) нагрузок на конструкции газоохладителя от настыли и отложений пыли вследствие нарушения газодинамического и теплового режима работы газоохладителя; – организационная причина: неудовлетворительная организация производства работ, выразившаяся в неудовлетворительном обслуживании газоходной системы газоохладителя печи «Аусмелт», что привело к отложению пыли (настылей) свыше проектных нагрузок.

Аналитика. ЭКСПЕРТНЫЕ Экспертные ОЦЕНКИ. оценки. КОНСУЛЬТАЦИИ Консультации АНАЛИТИКА.

Технологический регламент химико-технологических производств Максим КЛИМЕНКО, эксперт-консультант по промышленной безопасности, директор по развитию экспертно-консалтинговой группы «МТК Эксперт» 30 ноября 2015 года вступил в силу приказ Ростехнадзора от 31 декабря 2014 года № 631, который утвердил Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Требования к технологическим регламентам химико-технологических производств». Документ устанавливает обязательные требования к технологическим регламентам химико-технологических производств для ОПО, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются (утилизируются, переводятся в иную форму) опасные вещества, в том числе токсичные, высокотоксичные и представляющие опасность для окружающей среды, а также способные образовывать паро-, газо- и пылевоздушные взрывопожароопасные смеси. Технологический регламент химико-технологических производств (ТР) – это нормативно-технический документ, который определяет технологический режим, порядок проведения операций технологического процесса. Цель разработки ТР – обеспечить выпуск продукции требуемого качества, а также безопасные условия эксплуатации производства. ТР разрабатывается на основании документации конкретного ОПО и содержит регламентированные значения параметров по ведению технологического процесса. Сведения, приводимые в технологических регламентах, могут быть использованы при разработке ППК, ПМЛАС, а также деклараций промышленной безопасности. Согласно п. 6 ФНП «Требования к технологическим регламентам химико-технологических производств», ТР подразделяются на четыре типа: постоянные, временные (пусковые), разовые (опытные) и лабораторные. Охарактеризуем каждый из видов ТР более подробно. 1. Постоянные ТР – данные документы разрабатываются для освоенных химико-технологических производств, которые уже обеспечивают требуемое качество выпускаемой продукции. Срок действия такого регламента составляет не более 10 лет. 2. Временные (пусковые) ТР – данный вид формируются, как правило, для новых производств, производств с новой технологией либо технологией, в которую внесены принципиальные изменения. Срок действия устанавливается исходя из планов по освоению производства (более или менее года) и с учетом времени, необходимого для составления постоянного ТР. Порядок использования и сроки действия временных ТР указаны в п. 75-76 ФНП «Требования к технологическим регламентам химикотехнологических производств». 3. Разовые (опытные) ТР – разрабатываются при выпуске товарной продукции на опытных и опытнопромышленных установках (цехах), а также для опытных и опытно-промышленных работ, проводимых на действующих производствах. Сроки действия разовых ТР зависят от времени проведения опытных работ либо сроков выпуска определенного объема продукции. Разовые ТР, в

соответствии с которыми проводится наработка опытной продукции, действуют не более 5 лет. 4. Лабораторные ТР (пусковые записки, производственные методики) – разрабатываются для лабораторных, стендовых и модельных установок, выпускающих товарную продукцию объемом до 1 000 кг/год либо не выпускающих ее вовсе. Срок действия такого регламента устанавливается лицом, утверждающим ТР, и зависит от типа и условий эксплуатации оборудования. Зачем разрабатывать Технологический регламент химико-технологических производств Необходимость разработки технологических регламентов для химико-технологических производств устанавливается приказом Ростехнадзора от 31 декабря 2014 года № 631 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Требования к технологическим регламентам химико-технологических производств». Действие документа не распространяется на: • производства, на которых действуют технологические карты, определяющие технологический процесс; • выпуск химикатов и заказных реактивов, производимых на лабораторных установках по лабораторным методикам. Согласно п. 81 ФНП «Требования к технологическим регламентам химико-технологических производств», запрещается выпуск продукции и проведение опытных работ по неутвержденным технологическим регламентам или технологическим регламентам, срок действия которых истек. Как разработать Технологический регламент Все виды технологических регламентов разрабатываются организацией, эксплуатирующей химико-технологическое производство (п. 59 ФНП). Исключение составляют разовые регламенты для опытных установок, а также опытных работ, проводимых на действующих производствах. Такой документ составляется разработчиком технологического процесса и согласовывается с владельцем ОПО. Следует отметить, что любые ТР должны разрабатываться с учетом требований Федерального закона от 26 июня 2008 года № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» (п. 11 ФНП). Постоянные, временные и разовые технологические регламенты включают следующие разделы (последовательность которых должна быть неизменной, п. 69 ФНП): 1. Общая характеристика производства. 2. Характеристика производимой продукции. 3. Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов. 4. Описание химико-технологического процесса и схем. 5. Материальный баланс. 6. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов.

Аналитика. Экспертные оценки. Консультации 7. Контроль производства и управление технологическим процессом. 8. Возможные инциденты в работе и способы их ликвидации. 9. Безопасная эксплуатация производства. 10. Перечень обязательных инструкций. 11. Технологические схемы производства. 12. Спецификация основного технологического оборудования (технических устройств), включая оборудование природоохранного назначения. Лабораторный ТР в общем виде должен содержать следующие данные: • Назначение установки. • Краткая характеристика сырья, полупродуктов, готового продукта, отходов, сточных вод и выбросов вредных веществ с указанием их токсических, пожаро- и взрывоопасных свойств. • Описание технологической схемы и расположения аппаратуры. • Описание схемы контрольно-измерительных приборов и автоматики, блокировок и предохранительных устройств. • Описание схемы электроснабжения. • Требования к безопасной эксплуатации. • Требования к обеспечению экологической безопасности. • Чертежи технологической схемы. Подробные требования к каждой части всех видов ТР приведены в разделах IV–XV ФНП «Требования к технологическим регламентам химико-технологических производств» (п. 14–58) и приложениях к этому нормативному документу. Ответственность за полноту и качество разработки разделов ТР и контроль за обеспечением его исполнения возлагаются на технологическую службу организации, производства, отделения, установки. Текстовый и графический материалы технологических регламентов оформляются согласно требованиям единой системы конструкторской документации. Титульный лист ТР должен разрабатываться в соответствии с требованиями Приложения № 4 к ФНП «Требования к технологическим регламентам химикотехнологических производств» (см. п. 62 ФНП). После последнего раздела ТР размещается «Лист подписей постоянного (временного, разового, лабораторного) технологического регламента», который содержит название и номер регламента, а также подписи: • главного инженера организации (технического директора, директора по производству); • начальника производственно-технического (технического) отдела организации; • начальника производства; • начальника цеха; • начальника отдела технического контроля. Под грифом «согласовано» подписываются: • руководитель службы управления системой промышленной безопасности на ОПО I и II классов опасности

либо руководитель службы производственного контроля (ответственный за ПК) на ОПО III и IV классов опасности; • заместитель руководителя организации по охране окружающей среды; • главный механик и главный энергетик организации; • главный метролог организации; • начальник центральной лаборатории организации. Последним листом ТР является «Лист регистрации изменений и дополнений». Утверждение, переиздание, отмена и продление действия Технологического регламента оформляется приказом руководителя эксплуатирующей ОПО организации. Подлинники утвержденных ТР хранятся в ответственной службе организации, которая обеспечивает начальников производств, цехов, отделов и других производственных подразделений учтенными копиями. Количество копий ТР определяет владелец химико-технологического производства, исходя из круга заинтересованных лиц (отделов, служб, департаментов и т.д.). Обратите внимание: если Технологический регламент не обеспечивает надлежащего качества продукции, безусловной безопасности работы, требований охраны окружающей среды или имеются значительные изменения и дополнения, сильно затрудняющие пользование регламентом, руководителем эксплуатирующей организации может быть принято решение о его досрочной отмене, переработке или переиздании. В тексте ТР не допускаются подчистки и поправки. Однако возможны корректировки и исправления, которые заносятся в лист регистрации изменений и дополнений (согласно Приложениям № 6, 7 к ФНП). Следует помнить, что внесенные изменения не должны отрицательно влиять на работоспособность и безопасность всей технологической системы в целом. Порядок внесения изменений и дополнений в ТР строго регламентирован. Это позволяет исключить случаи, когда корректировки в технологический регламент могут быть проигнорированы. Алгоритм действий следующий: 1. Изменения и/или дополнения вносятся в «Лист регистрации изменений и дополнений». 2. Издается приказ «О введении в действие изменений (дополнений)». Документ содержит информацию о вносимых изменениях, которые прописываются целыми предложениями или пунктами с целью оперативного использования данной информации. Приказ подписывается лицом, ответственным за нормативную и техническую документацию на ОПО. 3. Рядом с измененными и/или дополненными пунктами в тексте ТР делается запись «*изм.1» (первое изменение), «*изм.2» (второе изменение)» и так далее. Данные отметки соответствуют очередности приказов «О внесении изменений и дополнений». Подписи и даты утверждения не требуются. 4. Тексты всех изменений и дополнений рассылаются под роспись в подразделения эксплуатирующей организации, в которых находятся копии Технологического регламента.

Аналитика. Экспертные оценки. Консультации

Квартальный отчет об инцидентах, произошедших на ОПО Олеся ГОРДЕЕВА, эксперт-консультант по промышленной безопасности, руководитель отдела по работе с клиентами ООО «ПромЭкоИнвест» Согласно п. 1 статьи 9 Федерального закона от 21 июля 1997 года №116 «О промышленной безопасности…», каждый владелец ОПО либо обслуживающая объект организация обязаны «вести учет аварий и инцидентов на опасном производственном объекте» и представлять в Ростехнадзор информацию о количестве аварий и инцидентов, причинах их возникновения и принятых мерах. Учет инцидентов на ОПО ведется в специализированном журнале учета инцидентов по рекомендованному образцу согласно Приложению № 5 к Порядку проведения технического расследования причин аварий, инцидентов и случаев утраты взрывчатых материалов промышленного назначения (утв. приказом Ростехнадзора от 19 августа 2011 года № 480). В журнале регистрируются дата и место инцидента, его характеристика и причины, продолжительность простоя, экономический ущерб (в том числе вред, нанесенный окружающей среде), мероприятия по устранению причин инцидента и делается отметка об их выполнении. Журналы учета инцидентов имеются на подавляющем большинстве опасных производственных объектов, которые эксплуатируются на территории РФ. Однако многие владельцы ОПО забывают о том, что не реже 1 раза в квартал они должны подавать в территориальное управление Ростехнадзора информацию о происшедших инцидентах – так называемый квартальный отчет об инцидентах на ОПО. Согласно п. 35 раздела 2 приказа Ростехнадзора от 19 августа 2011 года № 480 «Об утверждении Порядка проведения технического расследования причин аварий, инцидентов и случаев утраты взрывчатых материалов промышленного назначения на объектах…», квартальный отчет об инцидентах должен содержать следующие сведения: • количество инцидентов; • характер инцидентов; • анализ причин возникновения инцидентов; • принятые меры по устранению причин возникновения инцидентов. Как правило, отчет готовится в виде таблицы лицом, ответственным за производственный контроль, и подается в Ростехнадзор по форме Приложения № 5 к Порядку проведения технического расследования причин аварий,

инцидентов (утв. приказом Ростехнадзора от 19 августа 2011 года № 480). Указанная таблица (ее шаблон) должна быть также включена в Положение о техническом расследовании причин инцидентов на ОПО, которое разрабатывается в эксплуатирующей организации и согласовывается с территориальным управлением Ростехнадзора. В Федеральном законе от 21 июля 1997 года № 116 «О промышленной безопасности…» понятие «инцидент» трактуется как отказ или повреждение технических устройств, применяемых на ОПО, отклонение от режима технологического процесса, нарушение положений ФЗ № 116, других федеральных законов и иных нормативных правовых актов РФ, а также нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте (как правило, ФНП). К примеру, у вас на объекте эксплуатируются грузоподъемные краны, и в течение квартала на одном из них было зафиксировано повреждение (изгиб, деформация) металлоконструкций, что вызвало необходимость в ремонте подъемного сооружения. Либо ваша компания владеет котельной, и у одного из котлов вышел из строя коллектор (или иная запорная арматура), что привело к повреждению технического устройства. При возникновении указанных выше и иных инцидентов владелец ОПО должен: 1. Занести информацию об инциденте в журнал учета (Приложение № 5 порядку проведения технического расследования причин аварий, инцидентов, (утв. приказом Ростехнадзора от 19 августа 2011 года № 480). 2. Подготовить и подать в Ростехнадзор квартальный отчет об инцидентах, произошедших на опасном производственном объекте. В последнее время ФСЭТАН все чаще при проверках пишет владельцам ОПО замечания о несдаче или не своевременной сдаче квартального отчета об инцидентах (формулировка в предписании «нарушение сроков направления информации о произошедших инцидентах»). Об этом свидетельствуют как наша работа с действующими клиентами, так и новостные сообщения на сайтах территориальных управлений Ростехнадзора. Некоторые компании уже оштрафованы за это нарушение. В связи с этим мы планируем не только напоминать, но и помогать эксплуатирующим организациям с подготовкой и подачей в Ростехнадзор квартального отчета по произошедшим инцидентам.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 620.192.64

Комплексное исследование причин повреждения зубчатой передачи опорно-поворотного устройства экскаватора ЕК-18

Алексей ФИЛИППОВ, начальник Службы металлов филиала «Инженернотехнический центр Свердловской области» ПАО «Т Плюс» (г. Екатеринбург) Александр СИДОРОВ, директор ООО «Экспертиза-ПБ» (г. Пермь) Александр АЗИН, начальник лаборатории неразрушающего контроля ООО «Экспертиза-ПБ» (г. Пермь) Александр МАШКОВЦЕВ, главный инженер ООО «Арина-Эксперт» ООО «Экспертиза-ПБ» (г. Чайковский) Камил БАДРЕТДИНОВ, руководитель ЭТЛ ООО «Арина-Эксперт» ООО «Экспертиза-ПБ» (г. Чайковский) В данной статье приведены результаты исследования причин повреждения зубчатой передачи опорно-поворотного устройства одноковшового экскаватора ЕК-18. Исследование включало визуальноизмерительный контроль, химический анализ, оптическую микроскопию и определение твердости. В процессе исследований было установлено, что причиной выхода из строя зубчатой передачи стало усталостное разрушение зубьев зубчатого венца вследствие смятия цементованного слоя. Также установлено, что зубчатый венец имеет многочисленные заводские дефекты изготовления, вызванные несоблюдением технологии механической, термической и химико-термической обработок. Ключевые слова: цементация, металлография, визуально-измерительный контроль, твердость, зубчатая передача. Одноковшовый экскаватор ЕК-18 представляет собой многоцелевую землеройную машину. В качестве опорноповоротного устройства (ОПУ) на экскаваторе применена поворотная роликовая однорядная опора подшипникового типа с зубьями внутреннего зацепления. ОПУ предназначено для осуществления вращения поворотной части экскаватора относительно неповоротной. ОПУ воспринимает смешанную нагрузку – опрокидывающий момент, осевую нагрузку, радиальную нагрузку. ОПУ состоит из двух частей: неподвижной, закрепленной на ходовой раме экскаватора, и верхней, подвижной, поворотной платформы. Зубчатый венец механизма поворота, закрепленный на поворотной платформе, находится в зацеплении с выходной шестерней, закрепленной на ходовой раме экскаватора. Опорно-поворотное устройство является одним из основных узлов экскаватора, определяющим надежную и безопасную работу всей машины в целом. Зубчатая передача, использующаяся в ОПУ для преобразования параметров вращательного движения, определяет показатели безотказности работы механизма. Отказы оборудования из-за износа или разрушения зубчатых колес

приводят к наиболее длительным простоям и требуют больших затрат для восстановления работоспособного состояния. На работоспособность зубчатых передач оказывают влияние как внешние факторы, определяющие передаваемые крутящие моменты и характер вращения зубчатых колес, так и внутренние факторы, определяемые техническим состоянием механизма. Взаимодействие внешних и внутренних факторов и создает многообразие возможных повреждений зубчатых передач. Несмотря на неизменность передаточного отношения зубчатой передачи в процессе эксплуатации, данные факторы изменяются, приводя к преобладанию определенного вида износа или повреждения. При определении причин повреждения необходимо рассматривать зубчатое колесо как деталь, имеющую посадочную поверхность, несущие элементы и контактирующую взаимодействующую поверхность [1]. Срок службы зубчатой передачи зависит от качества изготовления, монтажа и условий эксплуатации. В данной статье рассмотрена причина выхода из строя зубчатой передачи опорно-поворотного устройства экскаватора ЕК-18 из-за низкого качества изготовления. После замены зубчатой передачи экскаватора ЕК-18 через два месяца эксплуатации произошло частичное разрушение зубьев зубчатого венца ОПУ (рис. 1). Разрушение происходило от основания зуба с выходом трещины на его вершину по касательной. Рабочая поверхность зуба была смята (продавлена). Трещина проходила вдоль всего основания зуба, с выходом по гиперболе на вершину зуба (рис. 2). Зубчатый венец на экскаваторах данного типа, согласно паспортным данным, изготовлен из стали 55, ГОСТ 1050-88. Поверхностный слой упрочнен химикотермической обработкой в виде цементации. Число зубьев венца – 78, модуль – 14, наружный диаметр зубчатого венца – 1400 мм. Для выяснения причин повреждения были проведены следующие исследования: – визуально-измерительный контроль; – определение химического состава металла и упрочненного слоя;

Экспертное сообщество: научные подходы по границам зерен аустенита, и перлит, образовавшийся из оставшегося аустенита (рис. 7). Балл зерна – 6-8 по ГОСТ 5639-82. Такая структура обладает пониженными характеристиками усталостной прочности, ударной вязкости и предела текучести. Микроструктура цементированного слоя зуба – мартенсит с 9-10 баллом зерна по ГОСТ 5639-82 (рис. 8). Микроструктура переходной зоны (от основного металла к цементованному слою) – мартенсит и избыточный феррит (рис. 9). По результатам замеров твердость цементованного слоя составляет 690-710 HV (570-580 HB), а твердость основного металла зубчатого венца 175-185 НВ. Согласно паспортным данным, твердость по контуру зуба венца должна составлять 38-47 HRC (352-451 HB), а твердость сердцевины – 250-350 НВ. Следовательно, твердость цементованного слоя исследуемого зубчатого венца является завышенной, а твердость сердцевины – заниженной. Завышенная твердость цементованного слоя отрицательно сказалась на работе пары зубчатый венец – выходная шестерня в зубчатой передаче, так как в этой контактной паре ведущая и ведомая шестерни должны иметь различную твердость согласно технической документации завода-изготовителя. Твердость выходной шестерни составляет 56-62 HRC (558-642 HB), что сопоставимо с твердостью зубчатого венца. Многочисленные заводские дефекты изготовления зубчатого венца зубчатой передачи опорно-поворотного устройства одноковшового экскаватора ЕК-18, вызванные несоблюдением технологии механической, термической и химико-термической обработок, привели к образованию некачественных и не соответствующих паспортным данным микроструктур металла зуба, как в основном металле, так и в цементованном слое. Микроструктура основного металла зуба, состоящая из перлита и избыточного феррита, в виде сетки по границам зерен обладает пониженными характеристиками усталостной прочности, ударной вязкости и предела текучести. Мартенситная структура цементованного слоя, обладающая высокой твердостью, и чрезмерно мягкая структура основного металла привели при работе в контакте с выходной шестерней к смятию рабочей контактной поверхности зуба зубчатого венца. Неравномерная толщина цементованного слоя, неупрочненная вершина зуба и наличие питтингов, образовавшихся из-за высокой шероховатости рабочей поверхности, также способствовали смятию рабочей поверхности зуба зубчатого венца. Деформация в виде указанного в предыдущем абзаце смятия рабочей поверхности привела к выкрашиванию цементованного слоя, образованию высоких напряжений в зоне контакта и, как следствие, к образованию трещин, приведших к разрушению зуба. Результаты данного исследования учтены заводомизготовителем для корректировки технологических процессов при проведении химико-термической обработки в дальнейшем.

– металлографический анализ металла; – определение твердости. Из поврежденного зуба зубчатого венца были вырезаны образцы для проведения запланированных исследований – пробы для химического анализа, исследования микроструктуры и твердости. При проведении визуально-измерительного контроля были выявлены следующие дефекты: – повышенная шероховатость рабочей поверхности зуба Rа6,0 мкм (рис. 3). Такое состояние поверхности говорит об отсутствии чистового шлифования (при предварительном шлифовании шероховатость поверхности составляет Rа1,66,3 мкм, при чистовом – 0,4-1,6 мкм). Такие дефекты приводят к выкрашиванию поверхностного слоя и к изменению геометрии рабочей поверхности зубьев (рис. 4); – для тяжелонагруженных зубчатых колес с модулем 14 эффективная толщина цементованного слоя должна составлять 1,8±0,5 мм [8]. Толщина исследованного цементованного слоя неравномерна по сечению и составляет с одной рабочей поверхности (левая сторона зуба) 2,4-3,6 мм, с другой (правая сторона зуба) – 1,4-2,6 мм, что превышает требуемые параметры (рис. 5). Такая разнотолщинность цементованного слоя говорит о несоблюдении технологии процесса цементирования (некачественная подготовка деталей, несоблюдение температурно-временных режимов процесса и т.д.) приводит к неравномерному распределению нагрузок по рабочим поверхностям зубьев. Также следует отметить, что вершина зуба не была подвергнута процессу цементации, и, следовательно, цементованный слой работал не как одно целое, а как отдельные участки между зубьями венца; – на рабочей поверхности зуба обнаружены многочисленные питтинги – выкрашивание частичек поверхностного слоя, с образованием ямок (рис. 6). Размеры питтингов достигают 0,04×0,3 мм (диаметр – глубина). Основными факторами, вызывающими образование питтингов, являются нагрузка, качество и сорт смазки, чистота поверхности, качество материала детали, наличие остаточных напряжений и различных дефектов обработки в поверхностном слое и другие. В местах образовавшихся питтингов увеличиваются контактные напряжения и создаются благоприятные условия для образования предпиттинговых усталостных трещин, приводящих к усталостному излому; – многочисленные макро- и микротрещины в цементованном слое зуба, идущие от рабочей поверхности перпендикулярно вглубь металла (рис. 10). Длина трещин достигает 3,0 мм, с раскрытием до 0,2 мм. Результаты исследования химического состава металла и упрочненного (цементованного) слоя представлены в таблице № 1. Из результатов анализа химического состава следует, что материал основного металла зубчатого венца – сталь 55, ГОСТ 1050-88, что соответствует паспортным данным. Содержание углерода в цементованном слое соответствует стали 60, ГОСТ 1050-88. Содержание углерода в цементованном слое, для максимальной усталостной прочности при изгибе, должно быть 0,8-1,0%. В данном случае содержание углерода 0,63%. Содержание углерода менее 0,8% не обеспечивает получения высокой износостойкости [9]. Микроструктура основного металла зуба зубчатого венца – избыточный феррит, выделявшийся в виде сетки

Литература 1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для технических специальностей вузов. – М.: Высшая школа, 1986. – 447 с.

Таблица № 1. Результаты химического анализа металла и упрочненного слоя Место исследования

Массовая доля элементов, % C

Основной металл

0,54

0,023

0,021

0,42

0,71

0,06

0,05

Цементованный слой

0,63

0,023

0,020

0,43

0,69

0,05

0,09

Экспертное сообщество: научные подходы 2. ГОСТ 1050-88 «Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали». 3. ГОСТ 18895-97 «Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа». 4. ГОСТ 5639-82 «Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна». 5. ГОСТ 5640-82 «Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты». 6. ГОСТ 1778-70 «Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений». 7. Сагарадзе В.С. Повышение надежности цементуемых деталей. – М.: Машиностроение, 1975. – 216с. 8. Корецкий Я., под ред. Баруздина И.Т. Цементация стали. – Ленинград.: Судпромгиз, 1962. – 231с.

Рис. 1. Место повреждения зубчатого венца

Рис. 2. Поврежденный зуб зубчатого Рис. 3. Шероховатость наружной по- Рис. 4. Нетравленый шлиф. Выкрашивенца верхности зуба зубчатого венца, ×4 вание наружной поверхности зуба зубчатого венца, ×100

Рис. 5. Травленый шлиф. Общий вид Рис. 6. Нетравленый шлиф. Питтинги Рис. 7. Микроструктура основного мезуба зубчатого венца на наружной поверхности зуба зубча- талла зуба зубчатого венца, ×500 того венца, ×100

Рис. 8. Микроструктура переходной Рис. 9. Микроструктура основного ме- Рис. 10. Нетравленый шлиф. Трещины зоны зуба зубчатого венца, ×500 талла зуба зубчатого венца, ×500 в цементованном слое зуба зубчатого венца, ×100

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 620.111.1

О возможности продления срока службы трубопроводов

при неудовлетворительных результатах ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений

Алексей ФИЛИППОВ, начальник Службы металлов филиала «Инженернотехнический центр Свердловской области» ПАО «Т Плюс» (г. Екатеринбург) Александр СИДОРОВ, директор ООО «Экспертиза-ПБ» (г. Пермь) Александр АЗИН, начальник лаборатории неразрушающего контроля ООО «Экспертиза-ПБ» (г. Пермь) Александр МАШКОВЦЕВ, главный инженер ООО «Арина-Эксперт» ООО «Экспертиза-ПБ» (г. Чайковский) Сергей ЗАМЯТИН, инженер по дефектоскопии ООО «Арина-Эксперт» ООО «Экспертиза-ПБ» (г. Чайковский) В данной статье кратко рассматриваются методы и способы оценки работоспособности сварных соединений с дефектами типа непровар в корне для трубопроводов преимущественно 4-й категории по классификации СО 153-34.17.464-2003. Основным дефектом, выявляемым при УЗК таких трубопроводов, назван непровар в корне, закладываемый на монтаже. Указывается различие проведения оценки работоспособности при наличии дефектов, которые не получили развития в процессе эксплуатации и дефектов, от которых в процессе эксплуатации развиваются трещины. Также указывается на различный характер возникающих в процессе эксплуатации трещин. Ключевые слова: трубопроводы, сварные соединения, непровар, оценка работоспособности, оценка технического состояния, техническое диагностирование. В Федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» [1], а также в СТО 17230282.27.100.005-2008 [3] уже не применяется разделение трубопроводов пара и горячей воды на категории, как это было сформулировано в ранее действовавших Правилах. Однако в технической литературе и, в частности, в СО 153-34.17.464-2003 [4], такое разделение сохранилось, и в настоящей статье будет использовано данное разделение. В дальнейшем будут рассмотрены в основном трубопроводы 4-й категории, находящиеся в эксплуатации на ТЭС, на отопительных и производственных котельных, в системах отопления и технического водоснабжения. Это трубопроводы, эксплуатируемые с давлением до 16 кгс/ см2 при температуре до 250 °С. Применяемые при техническом диагностировании методы и объемы неразрушающего контроля основных элементов трубопроводов приводятся в инструкции [4], а также в [3]. На практике неразрушающий контроль трубопроводов выполняется в объемах, предусмотренных или немного больших, чем предусмотрено типовыми программами, которые приводятся в приложениях к ин-

струкции [4] и в [3] (раздел 5.6). В составе выполняемых работ по инструментальному обследованию трубопроводов предусмотрено проведение ультразвукового (или радиационного) контроля стыковых сварных соединений. Но практически все работы по контролю сварных соединений выполняются ультразвуковым методом неразрушающего контроля. Качество сварных соединений по результатам УЗК необходимо оценивать в соответствии с требованиями действующих НД ([4] п. 5.19), а, согласно [3], в соответствии с требованиями, содержащимися в [3] (п. 4.2.2.10(5) и таблица 4.6). Следует отметить, что на самом деле все нормы допустимости несплошностей, выявляемых по результатам УЗК в сварных соединениях трубопроводов, указанные в различных нормативных документах, совпадают ([2], [3], [4], [5]). При обнаружении недопустимых дефектов объем контроля стыков данного вида увеличивается вдвое, а при повторном обнаружении недопустимых дефектов – до 100%. Из опыта проведения работ по техническому диагностированию трубопроводов было установлено, что часто недопустимые дефекты выявляются именно в сварных соединениях трубопроводов 4-й категории, в том числе в сварных швах между секторами секторных отводов. Основным дефектом является протяженная несплошность в корне шва (непровар). При этом на трубопроводах 3-й и 2-й категории этот дефект не встречается. По итогам размышлений о причинах возникновения этих дефектов был сделан вывод о том, что основной является пресловутый человеческий фактор, проявившийся при монтаже. Так как трубопроводы с давлением 150 кгс/ см2 или даже 34 кгс/см2 значительно отличаются от водоуравнительных трубопроводов деаэраторов или трубопроводов греющего пара бойлеров, то персонал считает достаточным свести две трубы Ø 108 × 4,0 мм дренажа ПНД без зачистки кромок, рассчитывая на квалификацию и опыт сварщика. Такая же ситуация наблюдается при контроле монтажных швов – в некоторых случаях специально под контроль три стыка были сварены как положено, а остальные – с нарушением требований и технологии сварки. Особо следует отметить случаи, когда подгонку кромок, особенно сварных труб большого диаметра, выполняли

Экспертное сообщество: научные подходы ударами кувалды по кромкам – ультразвуковой контроль по этим «следам» подгонки невозможен в принципе. Еще одну проблему представляют лепестковые переходы, на которых следует контролировать продольные швы. Однако не все проконтролированные трубопроводы имели в стыках описанные дефекты, а только каждый пятый или шестой. Также речь идет только о дефектах изготовления (монтажа) в виде непроваров в корне на длительно работающих трубопроводах 4-й категории (по классификации [4]). При контроле таких трубопроводов возникает объективное противоречие, заключающееся в следующем: с одной стороны, по результатам ультразвуковой дефектоскопии выявлены недопустимые дефекты, идентифицируемые как протяженные в корне шва. По рекомендациям НТД ([3], [4]) следует увеличивать объем контроля – сначала вдвое, а затем до 100%. Сначала специалисты действительно увеличивали объем контроля, постепенно убеждаясь, что если попались два или три стыка с дефектами, то и все остальные стыки, за очень редким исключением, будут иметь аналогичные дефекты. Затем, по рекомендации НТД, делалась вырезка «для установления характера выявляемого при УЗК дефекта». Все исследованные стыки имели дефекты в виде непровара в корне, иногда от непровара развивались трещины, но в подавляющем большинстве случаев каких-либо признаков развития дефекта в процессе эксплуатации не имелось. Ниже будут рассмотрены конкретные примеры результатов исследования. Вторая часть указанного противоречия состоит в том, что, несмотря на наличие дефектов, оборудование продолжает эксплуатироваться без инцидентов. На самом деле никакого противоречия нет, рекомендация однозначная – приводить стыки в соответствие с требованиями НТД, то есть переваривать. В этой статье предлагается методика, позволяющая сделать это с минимальным обоснованным уровнем технологической необходимости. Уже на этапе разработки программы технического диагностирования любого трубопровода 4-й категории в обязательном порядке необходимо оговорить с его владельцем выполнение как минимум одной вырезки по результатам УЗК. Это делается для того, чтобы дать владельцу возможность подготовиться к вырезке, запланировать необходимые средства и материалы. В смете, в явном или неявном виде, учитывается исследование вырезки. Затем проводится контроль трубопровода по программе, в том числе – УЗК положенного количества стыков и, при выявлении протяженных дефектов в корне, делается вырезка стыка, в котором фиксируемые характеристики дефекта (эхосигнал и протяженность) наибольшие. Далее проводится изучение выявленного с помощью УЗК дефекта. Здесь возможны два исхода: непровар в корне без эксплуатационных дефектов и непровар, от которого в процессе эксплуатации развивается трещина (трещины). В первом случае (непровар в корне без эксплуатационных дефектов, примеры 1 и 2) дополнительно выполняется поверочный расчет трубопровода по условию прочности от действия внутреннего давления согласно [6], при этом за минимальную фактическую толщину стенки принимается толщина наплавленного металла в зоне максимальной глубины непровара (с учетом усиления сварного шва). Эта толщина измеряется непосредственно на вырезке. При положительных результатах поверочного расчета делается вывод о возможности дальнейшей временной эксплуатации и рекомендуется выполнить 100%-й контроль сварных стыков и переварку тех из них, в которых по результатам контроля будут выявлены недопустимые дефекты. По согласованию с владельцем трубопровода устанавливается разумный срок выполнения указанных работ, который необходим владельцу для осуществления планирования и выполнения подготовительных работ. Этот срок не превышает, как правило, двух-трех лет. Во втором случае (непровар, от которого в процессе эксплуатации развивается трещина (трещины), (приме-

ры 3, 4, 5) выполнение ремонта сварных соединений рекомендуется до пуска трубопровода в работу. Раньше в ряде случаев во временную эксплуатацию допускались трубопроводы со стыками, имевшими развивающиеся от непроваров коррозионно-усталостные дефекты, при этом дополнительно учитывался характер трещины и скорость ее развития. Для коррозионно-усталостных трещин с низкой скоростью роста рассчитывалась примерная величина подрастания на конец планируемого срока дальнейшей временной эксплуатации и, в зависимости от этой величины, определялась минимальная фактическая толщина стенки в зоне дефекта (с учетом усиления сварного шва), которая сравнивается с минимальной допустимой расчетной толщиной, определяемой согласно [6]. При положительных результатах поверочного расчета делался вывод о возможности дальнейшей временной эксплуатации, а также рекомендовалось выполнить 100%-й контроль сварных стыков и переварку тех из них, в которых по результатам контроля будут выявлены недопустимые дефекты. Назначаемый срок временной эксплуатации не превышал, как правило, одного года и никогда не составлял более двух лет. В настоящее время рекомендуется организовывать исправление стыков с дефектами, имеющими развитие в виде коррозионно-усталостных трещин, до пуска трубопровода в работу. Ниже приводятся примеры выполненных исследований вырезок дефектных стыков трубопроводов с непроварами и рекомендации по ремонту и дальнейшей эксплуатации. Пример 1. В 2013 году при контроле сварных соединений паропровода с параметрами эксплуатации р = 5,0 кгс/мм2, t = 250 °С методом УЗК выявлены недопустимые дефекты в корне шва, оцененные баллом «1». Паропровод выполнен из труб Ø 377× 9,0 мм, сталь 20 и находится в эксплуатации с 1967 года. Для исследования выявленных дефектов были сделаны вырезки двух сварных соединений № 16 и 17. По результатам исследования установлено, что в корне шва стыка № 16 (рис. 1) имеются два непровара глубиной 3,0 мм и 3,4 мм. Минимальная толщина стенки «живого» сечения сварного соединения с учетом глубины дефектов составляет 6,4 мм. В корне шва стыка № 17 (рис. 2) имеется один непровар глубиной 7,0…7,8 мм. Минимальная толщина стенки «живого» сечения сварного соединения с учетом глубины дефектов составляет 3,7 мм. При всем этом согласно [5] для размерного показателя сварного соединения от 8,0 до 10,0 мм не допускаются непровары в корне шва глубиной более 1,0 мм. При изучении выявленных непроваров под микроскопом было установлено, что вершины непроваров в стыке № 16 острые (рис. 3), в стыке № 17 непровар имеет тупой конец (рис. 4). Расчетом на прочность, выполненным согласно [6], было установлено, что минимальная допустимая толщина стенки паропровода должна быть не менее 1,2 мм (с учетом прибавки на эксплуатационный износ 0,5 мм). Минимальная фактическая толщина стенки «живого» сечения сварных соединений № 16 (6,4 мм) и № 17 (3,7 мм) превышала расчетную величину 1,2 мм, то есть сварные стыки удовлетворяли условиям прочности. Паропровод был допущен во временную эксплуатацию сроком на один год, после чего было рекомендовано проверить все сварные соединения и переварить те из них, в которых будут выявлены дефекты. Пример 2. В 2009 году при контроле сварных соединений паропровода с параметрами эксплуатации: р = 15,0кгс/мм2, t = 300 °С методом УЗК выявлены недопустимые дефекты в корне шва, оцененные баллом «1». Паропровод выполнен из труб Ø 159 × 6,0 мм сталь 20 и находится в эксплуатации с 1956 года. Для исследования выявленных дефектов была сделана вырезка одного сварного соединения, из вырезки изготовлено два темплета.

Экспертное сообщество: научные подходы По результатам исследования темплетов установлено, что в корне шва имеется непровар глубиной 2,0…3,8 мм на разных участках (рис. 5 и 6). Минимальная толщина стенки сварного соединения с учетом глубины дефектов составляет 2,3…3,8 мм на разных участках. Также выявлены смещение кромок и перелом осей стыкуемых элементов, превышающие нормы, предусмотренные [5]. По результатам металлографического исследования выявленного непровара на темплетах № 1 и 2 было установлено, что в процессе эксплуатации дефект развития не получил (рис. 7 и 8). Расчетом на прочность, выполненным согласно [6], было установлено, что минимальная допустимая толщина стенки паропровода должна быть не менее 1,5 мм (с учетом прибавки на эксплуатационный износ 0,5 мм). Минимальная фактическая толщина стенки исследованного сварного соединения (2,3 мм) превышала расчетную величину 1,5 мм, то есть сварные стыки удовлетворяли условиям прочности. Паропровод был допущен к эксплуатации при условии проверки всех сварных соединений и переварки тех из них, в которых будут выявлены дефекты не позднее чем через 5 лет после выдачи данной рекомендации. Пример 3. В 2008 году при контроле сварных соединений паропровода с параметрами эксплуатации паспортными: р = 14,0 атм, t = 440,0 °С, фактическими: р = 11,4 атм, t = 457,7 °С методом УЗК выявлены недопустимые дефекты в корне шва. Забраковано было всего одно сварное соединение, как выяснилось – ремонтное, так что этот случай нетипичный; для трубопроводов 2-й категории непровары и другие дефекты сварки, которые могли быть заложены при монтаже и выявляемые при техническом диагностировании, – редкость. Паропровод выполнен из труб Ø 219 × 9,0мм, сталь 20 и находится в эксплуатации с 1963 года, а сварное соединение выполнено при ремонте в 1980-х годах, точной даты не установлено. Для исследования выявленных дефектов была сделана вырезка забракованного сварного соединения (рис. 9). По результатам исследования установлено, что не соответствуют требованиям [5] форма подготовки сварного соединения под сварку и основные размеры сварного соединения, в корне шва имеется непровар глубиной до 3,0 мм. От непровара в наплавленный металл сварного стыка развиваются два дефекта. Наибольшая глубина развития дефектов 1,0 мм. Остаточная толщина стенки трубы над непроваром и дефектами, развивающимися от него, составляет 5,0 мм. Эта толщина определена без учета высоты усиления, поскольку на отдельных стыках усиление может быть снято. Металлографическим анализом характера развивающихся дефектов установлено, что дефекты имеют коррозионно-усталостное происхождение. Глубина дефекта № 1 до 1,0 мм, он имеет пережим по длине, конец его затуплен, а полость заполнена окислами (рис. 10). Глубина дефекта № 2 до 0,6 мм, он также имеет пережим по длине, конец его затуплен и полость заполнена окислами (рис. 11). Оценка скорости развития дефектов показала, что скорость их роста составляет не более 0,025 мм/год. Расчетом на прочность, выполненным согласно [6], было установлено, что минимальная допустимая толщина стенки паропровода должна быть не менее 3,5 мм (с учетом прибавки на эксплуатационный износ 0,5 мм). Минимальная фактическая толщина стенки исследованного сварного соединения (5,0 мм) превышала расчетную величину, то есть сварной стык удовлетворял условиям прочности. С учетом характера выявленных дефектов и некоторых других факторов (графитизация на уровне 1 балла, нерекомендуемая марка стали) по согласованию с владельцем был установлен срок временной эксплуатации (до замены дефектного участка) 2 года.

Пример 4. В 2009 году при контроле сварных соединений трубопровода горячей воды с параметрами эксплуатации: р = 5,0 кгс/см2, t = 150 °С методом УЗК выявлены недопустимые дефекты в корне швов секторных отводов (между секторами). Секторы изготовлены из труб Ø 426 × 11,0 мм, сталь 20. Трубопровод находится в эксплуатации с 1960 года. Для исследования выявленных дефектов была сделана вырезка одного забракованного сварного соединения. Сварное соединение (рис. 12) выполнено без подкладного кольца и, поскольку сварное соединение вырезано из секторного отвода, имеет место перелом осей свариваемых труб. В корне шва имеется непровар высотой 3,0 мм, от непровара в наплавленный металл распространяется трещина. Длина трещины 2,8 мм, таким образом, фактическая толщина «здорового» сечения сварного стыка составляет порядка 4,2 мм. Металлографическим анализом характера трещины (рис. 13) установлено, что она на всей протяженности неравномерна по ширине, имеет ответвления, пережимы и затупленный конец. По характеру развития трещина относится к коррозионно-усталостным дефектам. Оценка скорости развития дефекта показала, что скорость роста составляет не более 0,06 мм/год. Расчетом на прочность, выполненным согласно [6], было установлено, что минимальная допустимая толщина стенки трубопровода должна быть не менее 1,8 мм (с учетом прибавки на эксплуатационный износ 1,0 мм). Минимальная фактическая толщина стенки исследованного сварного соединения (4,2 мм) превышала расчетную величину, то есть сварной стык удовлетворял условиям прочности. Трубопровод был допущен к дальнейшей эксплуатации при условии проверки всех сварных соединений и переварки тех из них, в которых будут выявлены дефекты, не позднее чем через 5 лет после выдачи данной рекомендации. Пример 5. В 2010 году при контроле сварных соединений паропровода с параметрами эксплуатации паспортными: р = 5,0 кгс/см2, t = 250 °С методом УЗК выявлены недопустимые дефекты в корне сварных швов. Паропровод изготовлен из труб Ø 325 × 10,0 мм, сталь 20 и находится в эксплуатации с 1957 года. Для исследования выявленных дефектов была сделана вырезка одного забракованного сварного соединения. Сварное соединение (рис. 14) выполнено без подкладного кольца. В сварном соединении обнаружены непровар в корне, несплавление в усилении и поры в наплавленном металле. Размеры дефектов: несплавление между валиками шва протяженностью 1,4 мм; непровар в корне высотой 3,4 мм. От непровара в корне шва по наплавленному металлу по направлению к наружной поверхности проходит трещина длиной 1,1 мм. Фактическая рабочая толщина стенки сварного соединения с учетом глубины непровара и отходящей от него трещины составляет 4,7 мм. Металлографическим анализом характера трещины (рис. 15) установлено, что она на всей протяженности неравномерна по ширине, имеет затупленный конец. По характеру развития трещина относится к коррозионноусталостным дефектам. Оценка остаточного ресурса показала, что он составляет порядка 17 лет. Расчетом на прочность, выполненным согласно [6], было установлено, что минимальная допустимая толщина стенки трубопровода должна быть не менее 2,6 мм (с учетом прибавки на эксплуатационный износ 2,0 мм). Минимальная фактическая толщина стенки исследованного сварного соединения (4,7 мм) превышала расчетную величину, то есть сварной стык удовлетворял условиям прочности.

Экспертное сообщество: научные подходы Трубопровод был допущен к дальнейшей эксплуатации при условии проверки всех сварных соединений и переварки тех из них, в которых будут выявлены дефекты, не позднее чем через 4 года после выдачи данной рекомендации. Таким образом, применение предлагаемого подхода к оценке работоспособности сварных соединений с непроварами на трубопроводах 4-й категории (по классификации [4]) позволит: 1. Для экспертной организации: а) Сократить сроки, финансовые и материальные ресурсы и затраты труда при проведении технического диагностирования. б) Более достоверно оценивать возможность дальнейшей эксплуатации и обоснованно назначать остаточный ресурс сварных соединений и трубопроводов в целом. 2. Для владельца трубопровода: в) Возможность планирования (на основании рекомендаций заключения экспертизы промышленной безопасности) финансирования и материального обеспечения для проведения ремонтных работ по приведению трубопроводов в полное соответствие требованиям промышленной безопасности.

Литература 1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25 марта 2014 года № 116). 2. РД 34.17.302-97 «Котлы паровые и водогрейные. Трубопроводы пара и горячей воды, сосуды. Сварные соединения. Контроль качества. Ультразвуковой контроль. Основные положения». 3. СТО 17230282.27.100.005-2008 «Основные элементы котлов, турбин и трубопроводов ТЭС. Контроль состояния металла. Нормы и требования». 4. СО 153-34.17.464-2003 «Инструкции по продлению срока службы трубопроводов 2, 3 и 4 категорий». 5. РД 153-34.1-003-01 «Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования». 6. РД 10-249-98 «Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды».

Рис. 1. Поперечное сечение стыка № 16

Рис. 2. Поперечное сечение стыка № 17

Рис. 3. Конец непровара в сварном сты- Рис. 4. Конец непровара в сварном сты- Рис. 7. Конец непровара на темплете ке № 16 ке № 17 №1

Рис. 5. Поперечное сечение темплета № 1

Рис. 6. Поперечное сечение темплета № 2

Экспертное сообщество: научные подходы

Рис. 8. Конец непровара на темплете Рис. 10. Внешний вид дефекта № 1 №2

Рис. 9. Поперечное сечение стыка Ø219 х 9,0 мм

Рис. 11. Внешний вид дефекта № 2

Рис. 12. Поперечное сечение стыка Ø426 х 11,0 мм секторного отвода трубопровода горячей воды

Рис. 13. Внешний вид трещины в шве Рис. 14. Поперечное сечение стыка Ø Рис. 15. Внешний вид вершины трещисекторного отвода на трубопроводе 325 х 10,0 мм паропровода ны в шве паропровода горячей воды

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 622.2

Безопасные сооружения и эксплуатация плоского породного отвала Владимир КОРОЛЁВ, эксперт, горный инженер, старший научный сотрудник ООО «ШахтНИУИ» Изложены безопасные методы ведения работ при сооружении и эксплуатации плоского породного отвала на примере рабочего проекта, прошедшего экспертизу промышленной безопасности. Ключевые слова: безопасность, породный отвал, угольная шахта. В соответствии с Программой развития угольной промышленности России на период до 2030 года, № 1099-р (г. Москва), от 21 июня 2014 года, одной из основных задач является обеспечение безопасности и охраны труда в угольной отрасли, а также обеспечение экологической безопасности. При выполнении проектов строительства и технического перевооружения породных отвалов угольных шахт проектировщиками часто не учитываются многие требования нормативных документов в области промышленной безопасности. В ходе проведения экспертизы промышленной безопасности таких проектов экспертами ООО «ШахтНИУИ» было установлено, что нарушения требований нормативных документов являются типичными для этих проектов. Рассмотрим основные типичные нарушения на примере разработанного проекта «Техническое перевооружение плоского породного отвала шахты «СадкинскаяВосточная». В рамках проекта строительства шахты «СадкинскаяВосточная» в 2012 году был выполнен проект строительства плоского породного отвала этой шахты. В ходе расширения производства недропользователем было принято решение об использовании отвала шахты «СадкинскаяВосточная» для складирования отходов обогатительной фабрики «Садкинская» при ее эксплуатации. На основании требований ПБ 03-498-02 и ПБ 05-619-03 в 2015 году был выполнен проект «Техническое перевооружение плоского породного отвала шахты «Садкинская-Восточная». При проведении экспертизы промышленной безопасности этого проекта экспертами ООО «ШахтНИУИ» были сделаны замечания по проекту и поставлены задачи о расширении требований промышленной безопасности при выполнении всех видов работ при формировании, эксплуатации и рекультивации породного отвала. В перечень замечаний экспертов вошли следующие рекомендации: – дополнить проект требованиями выполнения ПБ 03498-02 об осуществлении авторского надзора за выполнением разработанной проектной документации и проектных решений; – указать в проекте, какие выбросы пыли и газа происходят с формируемого отвала и как планируется уменьшить их в период эксплуатации и после рекультивации отвала; – указать радиационный фон на отвале и отметить, безопасен ли он для работающих на отвале или рядом с ним;

– указать на склонность продуктов обогащения к самовозгоранию и отметить необходимость проведения обязательных мероприятий против самовозгорания отвала и его рекультивации после прекращения эксплуатации; – указать, выделяются ли при отсыпке отвала кислотные воды из его основания, в каком объеме и куда они стекают; – разработать мероприятия по предотвращению загрязнения поверхностных вод сточными водами в соответствии с СанПиН 2.1.5.980-00; – указать на плане поверхности механическую защитную и санитарно-защитную зоны и отметить, какие объекты и сооружения попадают или не попадают в границы данных зон, число работающих в них людей в соответствии с СанПиН 2.2.1.1200-03; – описать в проекте, кем и как осуществляется производственный контроль за эксплуатацией и рекультивацией отвала; – указать, как часто и чем осуществляет на отвале контроль содержания вредных газов и пыли исполнитель работ; – дополнить проект разделом «Мониторинг состояния отвала», где указать, кто его будет осуществлять, что он будет включать и в какие периоды времени выполняться; – описать систему управления организацией труда и промышленной безопасностью на породном отвале; – в разделе «Противопожарная защита» следует предусмотреть огнетушители и противопожарный щит в местах установки электростанции и заправки; – главу «Меры безопасности при формировании породного отвала» дополнить требованиями безопасности ПБ 03-498-02; ПБ 05-580-03; ПБ-05-619-03; – обеспечить гигиенические условия для работников отвала (установить туалет). Также в проектах породных отвалов необходимо указывать следующие основные требования безопасности. Во время работ необходимо организовать дежурство, установить телефонную связь с ближайшими пожарными командами района и частями МЧС. Производство работ по формированию породного отвала должно осуществляться в соответствии с требованиями ПБ 03-498-02, ПБ 05-580-03, ПБ-05-619-03, а также СНиП 12-03-2001. Безопасность производства работ должна обеспечиваться на основании решений, содержащихся в организационно-технологической документации отвала. На проектируемый отвал должен быть составлен паспорт, содержащий сведения о форме породного отвала, датах начала и окончания работ по формированию отвала, проектных и фактических параметрах отвала, количестве складированной породы, деформациях, тепловом состоянии. К паспорту прилагается топографический план с нанесенными границами земельного отвода, механической защитной зоны, санитарно-защитной зоны. Руководители и специалисты, занятые на формировании породного отвала, должны иметь горное образова-

Экспертное сообщество: научные подходы ние, обязаны проходить обучение и аттестацию по промышленной безопасности. Рабочие, занятые на открытых горных работах, должны иметь профессиональное образование, соответствующее профилю выполняемых работ, должны быть обучены безопасным приемам работы, знать сигналы аварийного оповещения, правила поведения при авариях, места расположения средств спасения и уметь пользоваться ими. Рабочие не реже чем каждые шесть месяцев должны проходить повторный инструктаж по безопасности труда и не реже одного раза в год – проверку знания инструкций по профессиям. Результаты проверки оформляются протоколом с записью в журнал инструктажа и личную карточку рабочего. Состав атмосферы отвала при его формировании должен отвечать установленным нормативам по содержанию основных составных частей воздуха и вредных примесей (пыли, газов) с учетом действующих государственных стандартов. Места отбора проб и их периодичность устанавливаются графиком, утвержденным техническим руководителем организации, но не реже одного раза в квартал и после каждого изменения технологии работ. Во всех случаях, когда содержание вредных газов или запыленность воздуха на отвале превышают установленные нормы, должны быть приняты меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда. В местах выделения газов и пыли должны применяться мероприятия по борьбе с пылью и газами, разработанные в установленном порядке. При обнаружении на рабочих местах вредных газов в концентрациях, превышающих допустимые величины, работу необходимо приостановить и вывести людей из опасной зоны. Контроль за осуществлением мероприятий по борьбе с пылью, соблюдением установленных норм по составу атмосферы, радиационной безопасности на отвале возлагается на руководство эксплуатирующей организации. Отходы угольной промышленности – породные отвалы – оказывают негативное воздействие на окружающую среду. С целью уменьшения негативного воздействия на окружающую среду при выполнении работ по формированию, технической рекультивации проектом должны предусматриваться меры по исключению пылеобразования, применяя орошение. Без периодического орошения поверхностей в рабочей зоне выполнение работ прекращается. Эксплуатация породного отвала должна производиться под постоянным наблюдением за его геометрическими параметрами, что обусловлено обеспечением безопасности работников, занятых на формировании отвала. Контроль ведется постоянно с привлечением (при необходимости) маркшейдерской службы. На завершающем этапе эксплуатации породного отвала необходимо выполнять работы и мероприятия по предотвращению самовозгорания складированной породы и предохранению отвала от эрозии (технический и биологический этапы рекультивации). К техническому этапу рекультивации плоского породного отвала относятся работы по планировке поверхности отвала и обработке ее 5%-й известковой суспензией; покрытию поверхности отвала глиняным грунтом; планировке и уплотнению изолирующего слоя катками; устройству ограждающего вала на вершине отвала.

Основной задачей биологического этапа рекультивации породного отвала является озеленение с целью предотвращения отрицательного влияния на окружающую среду и повышения плодородия отвальных пород. Прекращение выбросов в атмосферу загрязняющих веществ и биологическая рекультивация породного отвала будут способствовать экологической реабилитации окружающей среды. Реализация проектных решений, проведение социально-экологического мониторинга, своевременное выявление отклонений от проектных решений гарантируют экологическую безопасность района расположения отвала. Несмотря на то, что породный отвал представляет собой склад отходов углеобогащения углей, не склонных к самовозгоранию, а также на выполнение мероприятий по предотвращению самовозгорания, отвал не менее 3 раз в год должен быть обследован на его тепловое состояние. Температурная съемка производится специализированной организацией, имеющей разрешение на ведение таких работ. Температурные замеры необходимо осуществлять в мае, июле и сентябре. Газовый мониторинг необходимо осуществлять постоянно, что необходимо для обеспечения безопасной работы на отвале. Замер газа (СО, СО2) производить перед началом производства работ в отвале и не менее 2 раз в течение смены. Реализация мероприятий по биологической рекультивации сопровождается мониторингом сточных вод, почв и атмосферы. Наблюдения за водой и почвой осуществлять с периодичностью 2 раза в год в течение 3 лет, а за атмосферой – один раз в полгода в течение 5 лет. Мониторинг производится организацией, имеющей лицензию на производство наблюдений такого рода. Одним из важнейших элементов системы управления промышленной безопасностью на опасных производственных объектах является организация на них производственного контроля по соблюдению промышленной безопасности в соответствии с требованиями «Правил организации и осуществления производственного контроля по соблюдению требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте». Проекты породных отвалов должны соответствовать требованиям промышленной безопасности, предъявляемым к проектам взрывопожароопасных производственных объектов. Проекты должны решать основные вопросы по транспортировке, размещению и хранению отходов обогащения ЦОФ, предотвращению просадки основания и самовозгорания отвала, снижению выбросов пыли и газа, рекультивации породного отвала, включать требования и условия разработки природоохранных мероприятий, требования по безопасности и гигиене труда. В проекте, при формировании породного отвала, должны учитываться источники опасности, факторы риска и их вероятность, а также предусматриваться мероприятия по предупреждению возможных аварий и случаев травматизма. Литература 1. Программа развития угольной промышленности России на период до 2030 года, № 1099-р, г. Москва, от 21 июня 2014 года. 2. Инструкция по предупреждению самовозгорания, тушению и разборке породных отвалов от 23 декабря 2011 года.

Экспертное сообщество: научные подходы

Особенности вибродиагностики

вентиляторов главного проветривания ВЦ-15, ВЦШ-16 и вентиляторных газоотсасывающих установок УВЦГ-9 и УВЦГ-15 при проведении экспертизы ПБ Олег НОВОЖИЛОВ, руководитель экспертной организации ОАО «СШМНУ» (г. Новокузнецк) Игорь ИПАТОВ, главный специалист по ЭПБ ОАО «СШМНУ» (г. Новокузнецк) Владимир РЯБЫКИН, эксперт ОАО «СШМНУ» (г. Новокузнецк) Дмитрий ЛЕУС, эксперт ОАО «СШМНУ» (г. Новокузнецк) В статье проведен анализ РД 03-427-01 «Методические указания по проведению экспертных обследований вентиляторных установок главного проветривания». Приведены особенности вибродиагностического обследования вентиляторов типа ВЦ15, ВЦШ-16, УВЦГ-9 и УВЦГ-15 и меры по устранению недопустимо высокого уровня вибрации.

тенсивности вибрации для механического оборудования составляет 4,5 мм/с. [1, с. 20] Рис. 1. Кинематическая схема контроля

Ключевые слова: промышленная безопасность, вентиляторы главного проветривания, вибрация. С введением в действие с 1 апреле 2002 года РД-03-42701 «Методические указания по проведению экспертных обследований вентиляторных установок главного проветривания» были утверждены технология обследования и оценки состояния элементов вентиляторных установок главного проветривания (ВГП), общие положения и этапы работ по обследованию [1, с. 8]. В соответствии с данным документом, нормативный срок службы вентиляторных установок с диаметром рабочего колеса до 2 500 мм составляет 20 лет. Это требование распространяется на вентиляторные установки типа ВЦ-15, ВШЦ-16 и газоотсасывающие вентиляторные установки типа УВЦГ-9, УВЦГ-15 с диаметром рабочих колес 1 500, 1 600, 1 000 и 1 610 мм соответственно. Эти вентиляторы эксплуатируются группами до 8 единиц включительно и являются одними из самых распространенных вентиляторов главного проветривания на угольных шахтах. Обязательным требованием при экспертном обследовании является вибродиагностическое обследование, оценка технического состояния узлов механической части вентиляторов [1, с. 12]. Обследование проводится при помощи вибродиагностической аппаратуры фирм «Диамех» («Топаз», «Диамант»), ассоциации «ВАСТ» (СД-21, СД-12 и др.), а также многочисленной иностранной аппаратуры. Проведение измерений проводится согласно [1, с. 18], контрольные точки показаны на кинематической схеме контроля (рис. 1), на всех подшипниковых опорах в трех ортогональных направлениях по отношению к геометрической оси ВГП: вертикальном, горизонтальном и осевом. Предельные значения интенсивности вибрации принимаются согласно действующим методикам и государственным стандартам ИСО 2372, ИСО 3945, ГОСТ Р ИСО 10816-1-97, ГОСТ Р ИСО 10816-3-99. Допустимый уровень ин-

При проведении работ по экспертизе промышленной безопасности вышеуказанных вентиляторов экспертами, аттестованными согласно [2, с.20] Региональным центром аттестации, контроля и диагностики института неразрушающего контроля Томского политехнического университета, была выявлена проблема «гуляющей предельно допустимой вибрации». Это проявлялось следующим образом: при проведении вибродиагностики выявляется предельно допустимый или недопустимый уровень вибрации в т. 4 и 3. После проверки центровки валов электродвигателя и вентилятора и проведения динамической балансировки рабочего колеса вентилятора, уровни вибрации снижаются до допустимого, но через несколько суток опять повышаются до предельно допустимого и более. Тогда вышеуказанные работы проводились повторно, но давали лишь кратковременный эффект. При этом наиболее часто это происходило в весенний и осенний периоды. Причем, если при механическом дисбалансе показания почти всегда одинаковые при каждом включении вентилятора, то в этом случае показания почти каждый раз менялись – «гуляли», но были все равно недопустимыми. Такой уровень вибрации резко повышал вероятность выхода из строя вентилятора главного проветривания из-за аварии подшипниковых узлов в вышеуказанных точках Оказалось, что причина в конденсате, который постепенно накапливался внутри лопаток рабочего колеса

Экспертное сообщество: научные подходы или попадал внутрь через микротрещины. Например, у вентилятора ВЦ-15 рабочее колесо состоит из коренного диска, приваренного к ободу ступицы, и покрывного диска, усиленного по входному отверстию лабиринтным кольцом (рис. 2). Рис. 2. Ротор

1 – опора подшипниковая радиально-упорная; 2 – устройство стопорное; 3 – кольцо лабиринтное; 4 – диск покрывной; 5 – лопатка; 6 – опора подшипниковая радиальная; 7 – муфта зубчатая; 8 – диск коренной; 9 – колесо рабочее; 10 – вал. Между дисками закреплены с помощью сварки 6 профильных загнутых назад лопаток, каждая из которых состоит из входной части, образованной трубой, и приваренных к ней верхней и нижней обечаек. Внутренние по-

лости лопаток заполнены вспененным в них пенопластом, что обеспечивает необходимую прочность конструкции и должно исключить возможность попадания воды вовнутрь лопатки. Но со временем пенопласт усыхает, осыпается и перестает защищать лопатки от попадания воды внутрь. Часто это проявлялось после пуска резервного вентилятора в работу. Боролись с этим явлением просто: путем просверливания отверстий в нижней точке лопаток рабочего колеса. На газоотсасывающих вентиляторах типа УВЦГ дополнительно к конденсату в лопатках на резкое повышение уровня вибрации часто оказывал влияние нарост на лопатках рабочего колеса вентилятора. Этот нарост из угольной и инертной пыли образовывался на лопатках неравномерно, что и приводило к дисбалансу в работе вентилятора, причем, чем больше нарост, тем быстрее он увеличивается. С этим явлением боролись путем зачистки лопаток до металла. Согласно [3, с. 55] при времени остановки ВГП более 30 минут порядок действия находящегося в горных выработках персонала шахты определяет ПЛА (план ликвидации аварии), то есть люди должны покинуть шахту. Следовательно, проведение вышеуказанных работ на вентиляторах главного проветривания позволяет значительно снизить риск аварийного выхода из строя вентиляторов и связанных с ним последствий. Литература Субботин А.И., Чигрин В.Д., Перепелицын А.И., Беляк Л.А. Методические указания по проведению экспертных обследований вентиляторных установок главного проветривания (РД 03-427-01). Серия 03. Выпуск 11/Колл.авт. – М.: Государственное унитарное предприятие «Научнотехнический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2002. – 104 с. ПБ 03-440-02 «Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля». Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах».

Экспертное сообщество: научные подходы

Состояние российского автомобильного краностроения Альберт КАМАЛОВ, эксперт ООО «Нефтегазстрой» (г. Нефтекамск) Станислав ВОРОБЬЕВ, генеральный директор Айрат САБИТОВ, ведущий инженер отдела экспертиз Николай СТЮХИН, начальник ЛНК ООО «Уральский инженернодиагностический центр» (г. Екатеринбург) Советское правительство уделяло должное внимание состоянию краностроительной отрасли. Бурное строительство новых городов, крупных промышленных объектов требовало наличия большого количества грузоподъемных механизмов самого разного типа. Профильные министерства регулировали производство ГПМ, используя мощности подведомственных им предприятий. В нынешних рыночных условиях приватизированные предприятия работают в условиях конкуренции, когда залогом успеха является выпуск высококачественной и недорогой продукции. Клинцовский автокрановый завод начинался с небольшой металлообрабатывающей мастерской, организованной в городе Клинцы Брянской области в 1928 году и выпускавшей простейшую продукцию. С 1933 года на ее базе организуется ремонт сельскохозяйственной техники и создается машинно-тракторная мастерская. Начавшаяся Великая Отечественная война вносит свои коррективы – МТМ преобразуется в передвижную ремонтную базу, которая, ремонтируя боевую технику, вслед за действующими войсками прошла по дорогам войны путь от Брянщины до Германии. В 1946 году мастерская была преобразована в ремонтно-механический завод, на котором в 1962 году начался выпуск автокранов серии АК-75 грузоподъемностью 7,5 т. Но известность Клинцам, как городу, производящему автокраны, принесла другая модель – кран КС-2561 грузоподъемностью 6,3 т, которых выпускалось для нужд сельского хозяйства страны до 2 000 единиц ежегодно. Сегодня АО «Клинцовский автокрановый завод» – одно из динамично развивающихся предприятий в автомобильном краностроении России. АО «КАЗ» выпускает автокраны грузоподъемностью 16, 25, 40 тонн, прочно удерживая третье место в России по объемам производства грузоподъемной техники. При этом необходимо отметить, что все крановые установки «Клинцы» имеют высокую степень унификации. Отличия касаются в основном неповоротной части и обусловлены привязкой установки к конкретному типу шасси. Такой подход себя оправдал и позволил во многом снять остроту проблемы многономенклатурности как для самого производства автокранов, так и для последующего их снабжения запасными частями при эксплуатации. КС-65719-1К – модернизированная модель первого автокрана марки «Клинцы» (г/п – 40 т) с длиной стрелы 34 м, соответствующей техническим нормам для движения транспортных средств по дорогам общего пользования без специального разрешения согласно своим габаритным размерам. Конструктивная масса крана в транспортном положении 27,6 т.

Кран установлен на четырехосном шасси автомобиля модели КамАЗ-6540, является универсальным и предназначен как для работы в городе, так и вдали от населенных пунктов (фото 1). Фото 1. КС-65719-1К «Клинцы»

Гидропривод крановой установки включает в себя поршневой гидронасос, который приводится во вращение двигателем базового автомобиля через коробку передач, а поэтому не требует дополнительного оборудования. Гидравлическая система обеспечивает плавное управление всеми механизмами, регулирование скоростей рабочих операций и возможность совмещения нескольких операций. Кабина крановщика может менять угол наклона. Стрела телескопируется с грузом на крюке. Секции стрелы сделаны из двух гнутых цельнометаллических профилей и, в соответствии с тенденциями мирового краностроения, имеют непрямоугольное сечение с нижним поясом в виде эллипса. Дальнейшее увеличение способности стрелы поднимать тяжелые грузы обеспечено применением оригинальной системы телескопирования секций – все секции телескопируются одновременно одним цилиндром. Таким решением достигнуто снижение массы стрелы и хорошие показатели грузоподъемности. Кроме того, реализованный режим телескопирования выгоден при поднятии грузов: все секции оказываются одинаково и равномерно нагруженными; стрела при всех промежуточных длинах сохраняет повышенную жесткость, очень сильно уменьшая тем самым «увод» и раскачивание груза в начале его подъема. Для удобства работы в стесненных условиях предусмотрен режим работы с установкой крана на не полностью выдвинутых балках выносных опор. При изготовлении несущих металлоконструкций крановой установки и телескопической стрелы используется импортная высокопрочная сталь WELDOX.

Экспертное сообщество: научные подходы Редукторы механизмов подъема груза и поворота крана планетарного типа, с дисковыми тормозами, что соответствует современным требованиям, предъявляемым к грузоподъемным машинам. Во многих узлах крана установлены импортные комплектующие, которые не надо менять в течение всего срока службы крана. «Ульяновский механический завод № 2» (г. Ульяновск) был основан в 1959 году как базовое предприятие по ремонту и изготовлению грузоподъемной техники в системе Министерства монтажных и специальных строительных работ СССР, в компетенцию которого входило строительство самых важных и самых сложных объектов. Основной специализацией завода в то время был автомобильный кран МКА-10. В конце 70-х годов в связи с бурным ростом промышленного строительства остро встал вопрос о производстве советских супертоннажных гусеничных кранов, которые должны были заменить подобную импортную технику. Совместно с головным институтом ВКТИ «МонтажСтройМеханизация» заводом была разработана линейка гусеничных кранов грузоподъемностью от 100 до 300 тонн, и в 1979 году после полной реконструкции и модернизации завода с созданием замкнутого цикла производства появился первый гусеничный кран МКГС-100. Более четырехсот этих гигантов безотказно трудились и продолжают работать в России, в ближнем и дальнем зарубежье. В 1987 году появляется первый кран МКТ-250 грузоподъемностью 250 тонн и высотой подъема 124 метра. Через несколько лет начинается массовое производство гидравлических автокранов МКАТ-16, МКАТ-20 и МКТ25. В 90-е годы завод претерпел жесточайшие испытания. Костяк трудового коллектива, невзирая на холод и голод тех лет, сохранил завод, не дав ему исчезнуть. Сегодня УМЗ-2 – мощное предприятие, владеющее полным циклом производства грузоподъемной техники любой сложности. За последние 3 года в модернизацию производства было вложено более 20 млн. долларов. Теперь в цехах установлены плазменные раскроечные комплексы, американские станки HAAS, окрасочные комплексы. Металлоконструкции с сечением типа балка проходят сварку на роботизированном сварочном комплексе Panasonic. Все металлоконструкции проходят дробеструйную обработку поверхности перед окраской. Производственные мощности завода позволяют выпускать с конвейера новый автокран каждые 2 часа. Все узлы и детали проходят тщательную подготовку и окраску в трех окрасочно-сушильных камерах Kromelberg производства Германии алкидными, уретановыми и полиуретановыми эмалями, что позволяет достичь высокой прочности и стойкости покрытия в течение всего срока службы крана. Все сборочные узлы (гидроцилиндры, редукторы, лебедки) проходят наработку и многократные испытания на специальных стендах, а каждый автокран дополнительно проходит статические, динамические и ходовые испытания не менее 8 часов. Особая гордость завода – изготовление гидроцилиндров и гидроаппаратуры. Производственные мощности и технические возможности производства позволяют изготавливать до 10 тыс. гидроцилиндров в месяц, с внутренним диаметром поршня от 40 до 400 мм, с ходом до 10 м на рабочее давление 32 МПа. В гидроцилиндрах применяются современные уплотнители фирмы Busak+Shamban (Швеция), Polypac (Италия) и «Элконт» (Россия), которые обеспечивают высокую герметичность и долговечность узлов. Уверенность в качестве своей продукции позволяло УМЗ № 2 установить на свои автокраны увеличенный гарантийный срок – 2 года или 2 тыс. моточасов. Сегодня завод предлагает автомобильные краны моделей МКТ-20, МКТ-25, МКТ-25.7, МКТ-40, МКТ-50. МКТ-40 (г/п 40 т) – кран с отличными грузовысотными характеристиками оснащен четырехсекционной стрелой из высокопрочной стали DOMAX 700 с высотой подъема 30 м (фото 2). Машина может похвастаться большим опорным контуром, мощной лебедкой, плавным управлением

джойстиками фирмы UnitedMobile. Кран монтируется на трехосном шасси Volvo и Ford, а также трех- и четырехосном шасси «КамАЗ», в том числе внедорожной серии. Зона работы автокрана – 360°. МКТ-40 может оснащаться гуськами 6 м, 9 м и 13 м. Фото 2. МКТ-40 «Ульяновец»

МКТ-50 (г/п 40 т) – флагман модельного ряда автокранов. Стрела из шведской стали, два цилиндра подъема стрелы, два механизма поворота, ОПУ-1950, огромный опорный контур и большой запас прочности делают этот кран безоговорочным лидером. Высота подъема стрелы – 34 м. Крановая установка может монтироваться на четырехосных шасси «КамАЗ» – дорожном и вездеходном, а также Volvo и Iveco. Автокран может быть укомплектован 13-тиметровым гуськом. ОАО «Автокран» (г. Иваново). В 1948 году Советом Министров СССР было принято постановление, предусматривавшее создание в Ивановской области завода автомобильных кранов. В 1950 году началось строительство завода. Через три года торжественно запущен в эксплуатацию первый производственный цех, который положил начало изготовлению оснастки для оборудования и выпуска основной продукции – автомобильных кранов. Уже в 1958 году предприятие осваивает выпуск автокранов на экспорт: подъемные машины К-51 были отправлены в Китай. Дальше все шло по нарастающей. 1968 год – разработка принципиально новых автокранов с гидравлическим приводом грузоподъемностью 10 тонн. 1976 год – Ивановский завод автокранов был награжден орденом Трудового Красного Знамени «за успешное освоение выпуска высокопроизводительных гидравлических кранов КС-3571». 1985 год – коллектив ИЗАК достиг наивысшего показателя за свою историю – 5 359 автокранов в год. За это время созданы новые модели подъемных машин: КС2573, КС-3576, КС-3577 и их модификации. В 1990 году, в соответствии с приказом Минтяжмаша СССР, Ивановский завод автомобильных кранов был преобразован в акционерное общество «Автокран». В 2007 году начата масштабная программа переоснащения производственных мощностей ОАО «Автокран», заготовительные цеха завода получили 15 новейших обрабатывающих центров с числовым программным управлением. Еще через два года запущены новые технологические линии, цеха, обновлен парк станков для резки, токарных и фрезерно-сверлильных обрабатывающих центров. В 2012 году запущен цех по производству овоидных стрел. Сегодня ОАО «Автокран» – безусловный лидер на крановом рынке России, рынках стран СНГ и входит в ТОП-5 ведущих мировых предприятий по объему выпуска автомобильных кранов. Показатель производства в 2014 году – 1070 кранов. А всего с момента своего образования заводом произведено более 156 000 автокранов «Ивановец», которые нашли своих покупателей в более чем 70 странах мира.

Экспертное сообщество: научные подходы Модельный ряд автомобильных кранов «Ивановец» включает краны грузоподъемностью 16, 17, 25, 35, 40 тонн. Автомобильный кран КС-45717К-1Р ОВОИД (г\п 25 т) имеет 4-секционную стрелу длиной 30,7 м (фото 3). Секции стрелы имеют овоидное сечение, обеспечивающее меньшую массу, большее сопротивление потере местной устойчивости, а также лучшее расположение скользунов, благодаря чему уменьшаются местные напряжения и деформации. Опорный контур 6,0х5,43 м обеспечивает высокую устойчивость крана. Привод механизмов крана гидравлический от аксиально-поршневого насоса, приводимого в действие двигателем шасси. Гидропривод в сочетании с системой управления с помощью джойстиков с тросовым управлением обеспечивает легкость и простоту управления краном, плавность работы, широкий диапазон скоростей подъема-опускания, низкие посадочные скорости и совмещение нескольких крановых операций. Фото 3. КС-45717К-1Р «Ивановец»

Ивановским механическим заводом. В годы Великой Отечественной войны завод, как и многие другие предприятия подобного профиля, выпускал оборонную продукцию, а также оборудование для электростанций. В 1951 году предприятие получило заказ на производство автомобильных кранов модели К-51 грузоподъемностью 5 т, смонтированных на шасси автомобиля МАЗ-200. В те годы это была единственная машина такой грузоподъемности и оттого пользовалась огромным спросом на стройках народного хозяйства. А через два года из министерства пришла новая разнарядка – требовалось собрать 50 комплектов автокранов «Блейхерт» на шасси ЗиС грузоподъемностью 3 т. В 1992 году Ивановский механический завод был преобразован в ОАО «Ивэнергомаш». Сегодня это динамично развивающееся предприятие, цель которого – добиться лидерских позиций в производстве кранов и буровых машин специального назначения. И для этого есть все предпосылки. Выпускаемый заводом дизель-электрический автомобильный кран СМК-14 (г/п 14 т) на базе МАЗ-5337 (4х2) является единственным представителем спецтехники на российском рынке (фото 4). Уникальность этой грузоподъемной машины в том, что рабочие механизмы крана имеют индивидуальный электрический привод. Источником электроэнергии служит установленный на кране генератор переменного тока. Фото 4. СМК-14 «Ивэнергомаш»

Новая кабина крановщика повышенной обзорности за счет использования панорамного стекла и двух стеклоочистителей. Повышенная комфортность кабины обеспечивается наличием сиденья крановщика с механическим подрессориванием и гидравлической амортизацией, опорой для спины и подголовником. Кабина может быть оснащена механизмом изменения угла ее положения. Опорная и поворотная рамы крана, телескопическая стрела спроектированы при помощи CAD-систем и рассчитаны с использованием метода конечных элементов. Конструкции максимально облегчены и обладают оптимальными жесткостными характеристиками. Сварные соединения выполняются автоматами с компьютерным управлением. Дизельный двигатель с турбонаддувом Cummins 6ISBe4 300 мощностью 298 л.с. выдает высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, за счет чего автокран получает высокую тяговую проходимость и топливную экономичность. Группа компаний «Ивэнергомаш», или, как его называли раньше, – Смоляковский завод был основан еще в далеком 1858 году позапрошлого века. Это было одно из первых предприятий металлообрабатывающей промышленности на территории Ивановской области. Фактически это была кустарная мастерская, работающая по заказам фабрикантов Владимирской и Костромской губерний. С развитием текстильной промышленности мастерская расширялась и увеличивала объемы работ. С 1874 года она переименовалась в «Механический машиностроительный и чугунолитейный завод господ Смоляковых в городе Иваново-Вознесенске». Незадолго до Первой мировой войны на заводе освоили выпуск некоторых машин для сельского хозяйства. Начиная с 1918 года предприятие получило название – «Чугунолитейный и механический завод № 2 Губсовнархоза» и специализировалось на производстве болтов и мелких запчастей для ткацких станков. В 1936 году предприятие вновь было переименовано и стало называться

При питании от внешнего источника тока кран совершенно бесшумен и может работать в закрытых помещениях. Наличие собственного генератора мощностью 30 кВт позволяет не только питать электродвигатели механизмов крановой установки, но и при необходимости обслуживать сварочные агрегаты, электродвигатели, помпы, насосы, бетоносмесители, осветительные и обогревательные приборы вахтовых и строительных поселков. Эта универсальная многофункциональная техника пользуется спросом у структур МЧС, энергетиков, газовиков, нефтяников, аграриев. Автокран СМК-14 выпускается без изменений уже несколько десятилетий, что лишь подтверждает надежность всех его узлов и агрегатов. Конструкция стрелового оборудования имеет большой запас прочности и позволяет поднимать грузы, намного превышающие максимальную грузоподъемность 14 тонн без возникновения аварийных ситуаций. Кран СМК-14 славится простотой в обслуживании и надежностью узлов и механизмов. ОАО «Строммашина». Решение о создании завода было принято 25 ноября 1950 года. Совет Министров СССР издал распоряжение о строительстве в городе Кохма Ивановской области завода по изготовлению оборудования для производства бетона и железобетонных изделий. Завод строили, как водилось в то время, всем Союзом. Спустя шесть лет в эксплуатацию сдается 8 пролетов главного

Экспертное сообщество: научные подходы корпуса, и с июля 1956 года новорожденный завод начинает выпускать продукцию. Успешное развитие завода продолжалось до 90-х годов. В эпоху развития рыночной экономики предприятие оказалось на грани банкротства. Лишь с вхождением «Строммашины» в состав ГК «СУ-155» (это крупнейший строительный холдинг Московского региона) в 2001 году наступила второе рождение завода. Для того, чтобы предприятию выйти на линию развития, потребовался пересмотр выпускаемой продукции. В те годы в Москве и Подмосковье начался строительный бум. У стройорганизаций возникла острая необходимость в грузоподъемной технике. Этот факт поспособствовал расширению номенклатуры выпускаемой продукции. «Строммашина» приступила к производству башенных кранов. Краны КБ-415, выпущенные в Кохме, успешно эксплуатируются до сих пор. На этом предприятие не остановилось. Вскоре завод праздновал еще одно знаменательное событие – была завершена разработка автомобильного гидравлического крана грузоподъемностью 50 тонн. Уже в 2005 году кран успешно прошел приемку госкомиссией. Автокран КС-6575 (г/п 50 т) создан для выполнения общих погрузочно-разгрузочных и строительно–монтажных работ на рассредоточенных объектах, а также специальных работ по монтажу- демонтажу башенных кранов (фото 5). Фото 5. КС-6575 «Строммашина»

Кран смонтирован на шасси КамАЗ-65201 с колесной формулой 8х4, оснащен четырехсекционной телескопической стрелой с последовательным выдвижением секций. Для увеличения опорного контура выносные опоры состоят из двух частей – выдвижной и поворотной. Часть несущих металлоконструкций крановой установки и телескопической стрелы изготовлена из высокопрочной стали Weldox-700Е. Кран обеспечивает высокую плавность перемещения грузов при работе с длинной стрелой, возможность одновременного совмещения двух рабочих операций с широким диапазоном регулирования скоростей их выполнения, для удобства работы с грузами в стесненных условиях имеется возможность работы крана с установкой его на опоры при втянутых выдвижных частях опор. Дополнительная передняя опора обеспечивает крану работу в зоне 360 градусов. На кран установлены редукторы механизмов подъема груза и поворота платформы планетарного типа с дисковыми тормозами. Для оптимального распределения осевых нагрузок на дорожное полотно при переездах крана с одного объекта на другой и увеличения грузовысотных характеристик применен дополнительный съемный противовес массой 4,5 т. Грузоподъемность крана с противовесом на вылете 8 м составляет 20 т. В этом обзоре мы познакомились практически со всеми действующими отечественными заводами-производителями автомобильных кранов. Прошло 25 лет с того момента, как наша страна начала учиться жить по законам рынка. За это время отечественное краностроение сумело окрепнуть, приспособиться к жестким условиям выживания. Не обошлось и без жертв – ряд заводов по разным причинам прекратил свое существование. Но те предприятия, что выжили, нашли свою нишу на рынке спецтехники и с большим или меньшим успехом продолжают выпуск продукции собственного, российского производства. Тем самым не давая различным отраслям российской промышленности быть в зависимости от предложений зарубежных производителей аналогичной техники. А конкурентная среда неизбежно будет стимулировать отечественное краностроение к производству более качественной и современной продукции.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК 62-78

Подтверждение соответствия технических устройств для опасных производственных объектов Алла СТРЕЛЮХИНА, д.т.н., профессор ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», завкафедрой «Ресурсосберегающие технологии пищевых производств», эксперт Николай СТРОМИЛОВ, главный инженер проектов АО «Транспарент Технолоджис» Татьяна РОГАЛЬСКАЯ, руководитель группы актуализации фонда НД Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» Олег БУДЬКО, эксперт центра экспертизы ПБ Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» Алексей РОЖДЕСТВЕНСКИЙ, эксперт центра экспертизы ПБ Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» Статья посвящена проблеме учета требований промышленной безопасности оборудования, предназначенного для использования на опасных производственных объектах при проведении работ по подтверждению его соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования» (ТР ТС 010/2011). Ключевые слова: промышленная безопасность, опасный производственный объект, технический регламент, оценка соответствия, сертификация, декларирование. В Федеральном законе от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» установлено, что применение технических устройств на опасных производственных объектах (ОПО) осуществляется при условии получения разрешения, выдаваемого федеральным органом исполнительной власти в области промышленной безопасности, если иная форма оценки соответствия технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, не установлена техническими регламентами. В Техническом регламенте Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования» (далее по тексту – ТР ТС 010/2011), в статье «Область применения» в пункте 5 установлено: «Действие настоящего технического регламента распространяется на машины и (или) оборудование, применяемые на опасных производственных объектах». Отдельно выделена категория машин и оборудования, имеющих повышенный уровень риска при эксплуатации. В п. 6 статьи 4 упоминается рассматриваемое оборудование: «При разработке (проектировании) машин и (или) оборудования должны устанавливаться уровни физических факторов (уровень шума, инфразвука, воздушного и контактного ультразвука, локальной и общей вибрации, электромагнитных полей), а также уровни выделения опасных и вредных веществ, обеспечивающие безопасность при их эксплуатации». Оборудование для ОПО также упомянуто в Приложении 1 к ТР ТС 010/2011 «Основные требования безопасности машин и (или) оборудования», в пунктах 51 и 59.

В пункте 51 установлено, что машина и (или) оборудование должны разрабатываться (проектироваться) так, чтобы отсутствовал недопустимый риск от взрыва, вызываемого непосредственно машиной и (или) оборудованием, газами, жидкостями, пылью, парами или другими веществами, производимыми либо используемыми машиной и (или) оборудованием, для чего необходимо избегать опасной концентрации взрывоопасных веществ, вести непрерывный автоматический контроль за концентрацией взрывоопасных веществ, предотвращать возгорание потенциально взрывоопасной среды и минимизировать последствия взрыва. В регламенте есть Приложение 2 «Дополнительные требования безопасности для определенных категорий машин и оборудования», но дополнительные требования промышленной безопасности к техническим устройствам, применяемым на ОПО, отсутствуют. Рассмотрим варианты подтверждения соответствия оборудования, предназначенного для использования на ОПО. В Приложении 3 к ТР ТС 010/2011 представлен перечень объектов технического регулирования, подлежащих обязательному подтверждению соответствия требованиям регламента. Обязательное подтверждение может осуществляться в форме обязательной сертификации или декларирования. Сертификации подлежит оборудование для вскрышных и очистных работ и крепления горных выработок, для проходки горных выработок, стволовых подъемов и шахтного транспорта, для вентиляции и пылеподавления, оборудование подъемно-транспортное, краны грузоподъемные и другие – всего 15 позиций. Декларированию подлежат дробилки, конвейеры, оборудование химическое, нефтегазоперерабатывающее, насосное, компрессорное, газоочистное и пылеулавливающее, нефтепромысловое, деревообрабатывающее, для литейного производства, технологическое для мукомольно-крупяной, комбикормовой и элеваторной промышленности, горелки газовые и комбинированные и т.д. Всего 60 позиций – в 4 раза больше, чем оборудования, подлежащего сертификации. Таким образом, основная часть оборудования для ОПО

Экспертное сообщество: научные подходы должна проходить оценку соответствия требованиям Регламента в виде декларирования. При оценке соответствия в обязательном порядке должна быть использована нормативная документации (НД), перечень которой приведен в документах [1], [2]. Однако в указанных списках отсутствуют документы, устанавливающие требования промышленной безопасности – Правила безопасности, утвержденные Ростехнадзором для различных видов ОПО. Из этого можно сделать вывод о недостаточности требований в ТР ТС 010/2011 с позиции промышленной безопасности. Рассмотрим формы и методы подтверждения соответствия, рекомендуемые для машин, применяемых на ОПО. В статье 9 «Порядок декларирования соответствия машин и (или) оборудования» описаны шесть схем декларирования, из которых одна – 5д – имеет непосредственное отношение к рассматриваемому оборудованию. Схема 5д используется для серийно выпускаемых машин и (или) оборудования, применяемых на опасных производственных объектах. Эта схема отличается от других наличием процедуры «исследование типа». Схема 5д включает следующие действия: – «заявитель формирует комплект документов… и направляет в орган по сертификации заявку на проведение исследования типа; – орган по сертификации проводит исследование типа с учетом полученных от заявителя документов… Исследование типа, в зависимости от представленных заявителем документов, проводится одним из следующих способов: – исследование образца как представителя всех производимых впоследствии машин и (или) оборудования; – изучение представленных документов, испытание образца или определяющих (критических) составных частей впоследствии машин и (или) оборудования; – при положительных результатах проведенных исследований типа орган по сертификации оформляет сертификат на тип по единой форме, утвержденной решением Комиссии, и выдает его заявителю. Сертификат на тип является неотъемлемой частью декларации о соответствии, и содержащиеся в нем заявленные требования к машине и (или) оборудованию, признанные достаточным доказательством соответствия ее требованиям настоящего технического регламента, используются при проверках, проводимых органами государственного контроля (надзора) на соответствие настоящему техническому регламенту…». Сертификат на тип – неотъемлемая часть декларации соответствия. При ввозе партий машин и единичных изделий используют схемы декларирования 2д или 4д, при этом соблюдение требований промышленной безопасности в соответствии с ТР ТС 010/2011 не требуется. Но значительная часть оборудования, предназначенная для применения на ОПО, ввозится по документам на единичную продукцию и изготавливается небольшими фирмами. Именно к этому оборудованию всегда было много претензий со стороны экспертных организаций и сотрудников Ростехнадзора. Теперь эти технические устройства могут бесконтрольно (с позиции требований промышленной безопасности)

поступать на российские предприятия. Ограничение возможно только на местах эксплуатации силами Региональных служб Ростехнадзора. Рассмотрим статью 11 «Порядок проведения сертификации машин и (или) оборудования». Сертификация осуществляется по следующим схемам: 1с для серийно выпускаемых машин и (или) оборудования; 3с для партии машин и (или) оборудования (единичного изделия); 9с для партии машин и (или) оборудования ограниченного объема, предназначенной для оснащения предприятий на единой территории Таможенного союза. Ни одна из схем сертификации не предусматривает специальных требований промышленной безопасности. В пункте 10 статьи 8 ТР ТС 010/2011 первым пунктом комплекта документов, необходимого для подтверждения соответствия машин и оборудования, является «Обоснование безопасности». Данный документ, представляемый при оценке соответствия, может быть востребован инспекциями Ростехнадзора при допуске к монтажу и эксплуатации нового оборудования. Однако этот документ не подлежит экспертизе промышленной безопасности. Но, несмотря на вышесказанное, у региональных инспекций остается право контролировать наличие в документе «Обоснование безопасности машины» всех требований, изложенных в правилах безопасности Ростехнадзора, а также исполнения всех требований в приобретенном экземпляре машины. Заключение: 1. Требования к машинам и оборудованию, изложенные в Техническом регламенте ТР ТС 010/2011, являются недостаточными с точки зрения промышленной безопасности применительно к машинам, используемым на опасных производственных объектах. 2. Для оценки соответствия серийно выпускаемых технических устройств должна использоваться только схема 5д с учетом всех процедур, изложенных в Техническом регламенте ТР ТС 010/2011. 3. При постановке технических устройств на эксплуатацию собственники этого оборудования обязаны иметь и при запросе представить в Региональные службы Ростехнадзора, документ «Обоснование безопасности», включающий все требования промышленной безопасности в соответствии с отраслевыми Правилами безопасности. Указанные требования обязаны быть реализованы в каждом монтируемом устройстве. Литература 1. Перечень стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования (ТР ТС 010/2011)». Утвержден решением Комиссии Таможенного союза от 18 октября 2011 года № 823. 2. Перечень стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения требований технического регламента Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования» (ТР ТС 010/2011) и осуществления оценки (подтверждения) соответствия продукции». Утвержден решением Комиссии Таможенного союза от 18 октября 2011 года № 823.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК 62-78

Использование сэндвич-панелей в качестве ЛСК при техническом перевооружении ОПО Борис СКОРИКОВ, к.т.н., главный специалист АО «Транспарент Технолоджис» Николай СТРОМИЛОВ, главный инженер проектов АО «Транспарент Технолоджис» Олег БУДЬКО, эксперт центра экспертизы ПБ Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» Алексей РОЖДЕСТВЕНСКИЙ, эксперт центра экспертизы ПБ Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» Татьяна РОГАЛЬСКАЯ, руководитель группы актуализации фонда НД Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» При техническом перевооружении ОПО по хранению и переработке растительного сырья нередко возникает проблема обеспечения помещений легкосбрасываемыми конструкциями. В ряде случаев наружные стены выполняют из трехслойных панелей, которые обычно не считают ЛСК. В статье показано, при каких конструктивных решениях крепления сэндвич-панели могут являться ЛСК. Отмечается, что в каждом конкретном случае применение трехслойных сэндвич-панелей в качестве ЛСК следует учитывать особенности конструкции существующих стен: количество панелей в пределах одного этажа, наличие оконных проемов, допустимую нагрузку взрыва на несущие элементы и другие параметры.

Наиболее вероятными критериями сброса сэндвичпанели являются деформации разрыва крепежного болта или срез листа обшивки под его головкой, что определяется количеством и диаметром болтов и параметрами панели. Рассмотрение работы опорного узла панели показывает, что при изгибе происходит поворот опорного сечения и между листом обшивки и головкой болта образуется щель с максимальным раскрытием Δ (рис. 1). В точке А напряжения концентрируются на ограниченной площади. Рис. 1

Ключевые слова: опасные производственные объекты, легкосбрасываемые конструкции, сэндвич-панели. При техническом перевооружении или реконструкции предприятий по хранению и переработке растительного сырья зачастую возникает проблема по обеспечению нормативной площадью наружных легкосбрасываемых конструкций (ЛСК) помещений, попадающих в категорию Б (взрывопожароопасную) вследствие изменения характера технологических процессов. Наружные стены таких помещений, выполненные из трехслойных панелей, не считаются легкосбрасываемыми конструкциями, хотя, согласно каталогам фирмизготовителей, их несущая способность удовлетворяет нормативным требованиям к ЛСК. Например, панели толщиной 100 мм при обшивке из листа толщиной 0,6 мм имеют несущую способность 75 кгс/м2 при пролете 5,0 м и 60 кгс/м2 – при пролете 6,0 м. Если принять ориентировочно разрушающую нагрузку с коэффициентом 2, сброс панелей должен происходить при избыточном давлении взрыва 150 кгс/м2 и 120 кгс/м2 соответственно. Критериями предельного состояния панелей, согласно тем же каталогам, являются: предельный прогиб панели, сдвиг в заполнителе у опор, потеря устойчивости сжатого листа обшивки, разрушение заполнителя в зоне опор. При таких деформациях панель становится непригодной для эксплуатации, однако ее сброса не происходит.

1 – болт диаметром d; 2 – головка болта диаметром D; 3 – лист обшивки панели; t – толщина листа обшивки; Δ – раскрытие щели (max); А – точка контакта листа и головки болта; Р – давление взрыва, кгс/м2; N – сила, действующая на болт, кг

Экспертное сообщество: научные подходы При определенных величинах параметров (N, p, t, Δ) произойдет прорыв листа обшивки в точке А, который постепенно распространится по всему периметру головки болта, то есть произойдет срез листа и сброс панели. Первоначальное продавливание листа в точке А может произойти при условии, когда Δ > t. Практически панели толщиной до 100 мм при высоте не менее 1 000 мм и толщине листа обшивки не более 0,6 мм при креплении их четырьмя болтами могут использоваться в качестве ЛСК при пролетах не менее 5,0 м. При этом остаточное давление взрыва не превышает допустимой нормативами величины 200 кгс/м2. Несущая способность панелей ЛСК превышает нагрузку от давления ветра в районах с I по V, для других районов необходимо выполнять расчетную проверку. При определении площади ЛСК допускается учитывать только те панели, которые сверху и снизу (при горизонтальной раскладке) или сбоку (при вертикальной расклад-

ке) граничат с такими же панелями, на которые действует нагрузка от взрыва. И те, и другие панели должны крепиться к несущим конструкциям четырьмя болтами. Самонарезные болты крепления нащельников со стороны сброса панелей должны быть удалены через один, а оставшиеся отверстия заделаны герметиком. В целях безопасности персонала, оказавшегося в зоне сброса, панели ЛСК следует крепить к несущим конструкциям цепями или тросами. Предлагаемое решение носит принципиальный постановочный характер. В каждом конкретном случае при использовании трехслойных сэндвич-панелей в качестве ЛСК следует учитывать особенности конструкции существующих стен: количество панелей в пределах одного этажа, наличие оконных проемов, допустимую нагрузку взрыва на несущие элементы и другие параметры, оказывающие влияние на конструктивные решения предлагаемого типа.

УДК 62-78

Использование систем локализации взрывов при техническом перевооружении ОПО Николай СТРОМИЛОВ, главный инженер проектов, Акционерное общество «Транспарент Технолоджис» (г. Москва) Олег БУДЬКО, эксперт Центра экспертизы промышленной безопасности Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» (г. Москва) Алексей РОЖДЕСТВЕНСКИЙ, эксперт Центра экспертизы промышленной безопасности Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» (г. Москва) Алла СТРЕЛЮХИНА, доктор технических наук, эксперт, профессор ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», заведующий кафедрой «Ресурсосберегающие технологии пищевых производств» (г. Москва) Татьяна РОГАЛЬСКАЯ, руководитель группы актуализации фонда НД Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» (г. Москва) Наиболее рациональными системами локализации взрывов при техническом перевооружении ОПО по хранению и переработке растительного сырья являются системы, включающие быстродействующие (менее 0,1 секунды) аэрозольгазовые затворы, обладающие небольшими габаритами, простотой и удобством при монтаже на технологическом оборудовании и транспортных устройствах, подавляющие процесс горения. Отечественные модели затворов соответствуют требованиям технического регламента ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования». Ключевые слова: промышленная безопасность, локализация взрывов, огнепреграждающие устройства, аэрозольгазовые затворы. Технологические процессы на предприятиях по хранению и переработке растительного сырья связаны с образованием пыли (зерновой, мучной и т.д.), способной

образовывать при определенной концентрации взрывоопасные смеси. Исключить образование пыли невозможно из-за наличия таких пылеобразующих процессов, как измельчение, дробление, транспортирование и др. При определенных условиях может произойти возгорание смеси, то есть первичный взрыв. Поскольку технологические машины связаны между собой и с объемным оборудованием различными самотечными трубопроводами, воздуховодами, закрытыми конвейерами и другими коммуникациями, то продукты взрывного горения могут перемещаться, вызывая вторичные взрывы в производственных помещениях и различных сооружениях. Для предотвращения описанных ситуаций необходимо применять эффективные системы локализации взрывов путем установки огнепреграждающих (пламеотсекающих) устройств (СЛВ). Это требование записано в п. п. 69–76 «Правил безопасности взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья» (утверждены приказом Ростехнадзора от 21 ноября 2013 года № 560).

Экспертное сообщество: научные подходы В качестве огнепреграждающих устройств могут применяться порционные весы, винтовые конвейеры, шлюзовые затворы. Однако степень надежности этих устройств зависит от качества изготовления изделия и качества обслуживания при эксплуатации, то есть от износа рабочих органов. С той же целью на различных коммуникациях могут устанавливаться быстродействующие задвижки, например, типа У2-БЗБ, но они обладают существенными недостатками: должны устанавливаться на расстоянии не менее 5 метров от защищаемого оборудования; большие габариты; большая металлоемкость; ограничение диаметра проходного сечения и ряд других. Следует учитывать, что в настоящее время в отрасли хранения и переработки растительного сырья наиболее часто используется не строительство новых объектов, а техническое перевооружение существующих, как один из эффективных видов инвестиционной деятельности. Понятно, что техническое перевооружение очень часто проводится в условиях ограниченных производственных площадей, что делает применение перечисленных выше устройств практически невозможным. Перечисленные недостатки отсутствуют у систем локализации, в состав которых входят аэрозольгазовые затворы. СЛВ в общем случае состоят из огнепреграждающего (пламеотсекающего) устройства, датчика-индикатора взрыва и электрических коммуникаций, обеспечивающих силовое подключение и управление системой. Составные части системы выпускают отечественные предприятия: аэрозольгазовые затворы ЗАГхп-1.0 – Федеральный центр двойных технологий – ФЦДТ «Союз» (г. Дзержинск Московской обл.), датчики давления СУМ-1 – ООО «Комплектэлектро» (г. Москва). Конструктивная схема затвора ЗАГхп-1.0 представлена на рисунке 1. Принцип работы рассматриваемой СЛВ следующий: – при возникновении первичного взрыва в рабочем объеме V1 технологического оборудования возникает избыточное давление, продукты взрывного горения начинают движение по коммуникации, соединяющей этот объем с последующим по технологической цепочке оборудованием объема V2; – одновременно срабатывает датчик-индикатор взрыва, установленный на корпусе объема V1 (например, на головке нории), и предварительно протарированный на определенное пороговое давление; – по сигналу от датчика срабатывает аэрозольгазовый генератор и направляет потоки аэрозоля навстречу продуктам первичного взрыва, подавляя процесс горения и защищая объем V2. Перекрытие трубопроводов осуществляется сверхзвуковым потоком аэрозоля. Быстродействие затвора ЗАГпх-1.0 составляет менее 0,1 секунды при времени полного истечения 5,5 секунды. После срабатывания затвора и заполнения помещения аэрозолем, истекающим из оборудования (сооружения), лица, присутствующие в нем, должны покинуть помещение для его проветривания. Аэрозоль, истекающий из затворов ЗАГхп-1.0, не вызывает коррозии металла. Очистка внутренних поверхностей оборудования от осажденного аэрозоля может осуществляться продувкой воздухом или протиркой влажной ветошью. Продукты или сырье после контакта с аэрозолем изменяют свои потребительские свойства только в поверхностном слое и, удаленные с поверхности, могут направляться на технические цели или скармливание животным. Аэрозольгазовые затворы ЗАГпх-1.0 имеют следующие преимущества по сравнению, например, с быстродействующими задвижками У2-БЗБ, упомянутыми выше: более

широкую область применения, в частности на самотеках с головок норий, переходных трубах и крышках цепных конвейеров; минимально допустимое расстояние от оборудования с первичным взрывом – 0,8 м; обеспечивается подавление первичного взрыва; возможно перекрытие трубопроводов диаметром более 600 мм и любой формы сечения; обеспечивается безопасность электроцепей за счет использования электропитания напряжением 12…36 В; исключаются большие пиковые нагрузки, особенно при одновременном срабатывании нескольких СЛВ. Аэрозольгазовый затвор ЗАГхп-0.1 прошел сертификационные испытания в 2013 году в аккредитованной испытательной лаборатории Международной промышленной академии, он соответствует требованиям технического регламента ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования», что подтверждено зарегистрированной декларацией о соответствии. Рис. 1. Конструктивная схема аэрозольгазового затвора ЗАГхп-1.0

1 – электроразъем; 2 – воспламенитель; 3 – корпус; 4 – аэрозольобразующие элементы; 5 – сопловой блок; 6 – переходник; 7 – установочная планка; 8 – мембрана; 9 – сетка; 10 – резиновая прокладка; 11 – хомуты крепления к самотеку

Экспертное сообщество: научные подходы УДК 62-78

Взрыворазрядители норий, установленных вне производственных помещений Николай СТРОМИЛОВ, главный инженер проектов, Акционерное общество «Транспарент Технолоджис» (г. Москва) Олег БУДЬКО, эксперт Центра экспертизы промышленной безопасности Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» (г. Москва) Алексей РОЖДЕСТВЕНСКИЙ, эксперт Центра экспертизы промышленной безопасности Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» (г. Москва) Алла СТРЕЛЮХИНА, доктор технических наук, эксперт, профессор ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», заведующий кафедрой «Ресурсосберегающие технологии пищевых производств» (г. Москва) Татьяна РОГАЛЬСКАЯ, руководитель группы актуализации фонда НД Некоммерческой организации Фонд «ПРОДИНДУСТРИЯ» (г. Москва) Нории, относящиеся к потенциально взрывоопасному оборудованию, должны быть оснащены взрыворазрядителями. Описана конструкция и приведена схема взрыворазрядителей, рекомендуемых для использования в нориях, установленных вне производственных помещений. Даны ссылки на нормативные документы, требования которых должны быть учтены в рассматриваемой ситуации. Ключевые слова: промышленная безопасность, взрыв, нория, взрыворазрядитель. Одним из наиболее распространенных видов транспортирующего оборудования, применяемого на предприятиях по хранению и переработке растительного сырья, является нория, предназначенная для вертикального перемещения сыпучих продуктов. В силу особенностей конструкции нория относится к потенциально опасному оборудованию, то есть оборудованию, в котором при определенных условиях может возникнуть первичный взрыв пылевоздушной смеси. Такое оборудование должно быть оснащено взрыворазрядителями, что предусмотрено пп. 41–43 «Правил безопасности взрывопожароопасных производственных объектов и переработки растительного сырья» (утверждены приказом Ростехнадзора от 21 ноября 2013 года № 560). Взрыворазрядители предназначены в том числе для предотвращения роста давления в защищаемом от взрыва оборудовании (в данном случае нориях) выше допустимого, с целью защиты его от разрушения. Нормативным документом для установки взрыворазрядителей на оборудовании в настоящее время является РД 14-568-03 «Инструкция по проектированию, установке и эксплуатации взрыворазрядных устройств на оборудовании опасных производственных объектов по хранению, переработке и использованию сырья в агропромышленном комплексе» (далее – «Инструкция»). Зачастую на ОПО нории полностью или частично установлены вне производственных помещений. В этом случае, в соответствии с п. 2.11 «Инструкции», они должны быть оборудованы взрыворазрядителями без отводящих трубопроводов.

Наиболее приемлемой конструкцией взрыворазрядителя при этом является «откидной клапан», что соответствует п. 1.10 «Инструкции». Взрыворазрядитель представляет собой патрубок сварной конструкции с нижней наклонной стенкой, что предотвращает накопление пыли. В верхней части патрубка на оси крепится клапан, перекрывающий (в нерабочем положении) проходное сечение патрубка. Герметичность достигается за счет плотного прилегания искусственно пригруженного клапана (вес груза рассчитывается по формуле п. 2.9 «Инструкции»), на внутреннюю поверхность которого наклеена прокладка из губчатой резины, к внешней кромке патрубка (герметичность необходима для исключения неконтролируемых подсосов воздуха в норию). Взрыворазрядитель устанавливается на кожухе головки или трубе нории, в которых вырезаны отверстия, соответствующие размерам патрубка. В случае взрыва клапан под действием избыточного давления поворачивается на оси, открывая проходное сечение патрубка, и возвращается в исходное положение после сброса избыточного давления взрыва (см. рис.). Крепление патрубка к норийной трубе производится без применения сварки за счет струбцин, состоящих из уголков и шпилек. В конструкцию патрубка входит элемент, предотвращающий проникновение в норию атмосферной воды. Преимущества взрыворазрядителя с откидным клапаном по сравнению с взрыворазрядителем с разрывной предохранительной мембраной очевидны – это надежность конструкции, простота и удобство обслуживания, отсутствие элементов, требующих периодической замены.

1 – труба нории; 2 – патрубок; 3 – откидной клапан; 4 – груз; 5 – ось; 6 – струбцина.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК 624.014.2/621.873

Совершенствование контроля за трещинообразованием в металлоконструкциях грузоподъемного крана Алексей МАШКИН, эксперт по подъемным сооружениям ООО ИТЦ «ДИАТЭК» (г. Железногорск) Вячеслав СИМИН, начальник испытательной лаборатории неразрушающего контроля ООО ИТЦ «ДИАТЭК» (г. Железногорск) Евгений УВАРОВ, технический директор ООО ИТЦ «ДИАТЭК» (г. Железногорск) Илья ИЛЬИН, эксперт по оборудованию, работающему под давлением и эксперт на объектах газового надзора ООО ИТЦ «ДИАТЭК» (г. Железногорск) Владимир КОЛЫХАЛОВ, инженер-эксперт ООО «Стройсервис» (г. Железногорск) Использование в промышленности грузоподъемных кранов обеспечивает интенсивное ведение технологических процессов, определяет техническое совершенствование производства, повышает производительность труда, снижает затраты на выпускаемую продукцию и в целом имеет большое народнохозяйственное значение. У грузоподъемных кранов большинства типов большая часть массы приходится на металлические конструкции, от технического состояния которых зависит надежность и безопасность. При эксплуатации грузоподъемных технических устройств в реальных условиях часто происходят отказы оборудования, связанные с усталостными процессами в точках локальных перегрузок узлов металлоконструкции. Данные усталостные процессы сопровождаются появлением нарастающих со временем упругопластических и пластических деформаций. Ремонт металлоконструкций всегда трудоемок, требует наличия специального оборудования и привлечения высококвалифицированных специалистов. В ряде случаев конструкции не подлежат ремонту. Поэтому актуальной задачей является предупреждение разрушения механизмов и развития аварийных ситуаций своевременной диагностикой. Проанализировав различные подходы для диагностики металлоконструкций грузоподъемных кранов, специалисты ООО ИТЦ «ДИАТЭК» пришли к выводу, что предпочтительнее применять способ, при котором определяют наиболее вероятные места разрушения металлоконструкции, подготавливают контрольные площадки в наиболее вероятных местах ее разрушения, исследуют поверхности контрольных площадок и определяют степень поврежденности [5]. При этом подготовка контрольных площадок заключается в зачистке их поверхностей до шероховатости Ra=0,16 мкм, а линейные размеры каждой из контрольных площадок должны быть не менее максимальных линейных размеров зоны упругопластического деформирования. Поверхность испытываемых образцов зачищают в районе концентратора напряжений. Измерения проводят в плоскости действия растягивающей силы, с помощью оптических датчиков осуществляют регистрацию и коли-

чественную оценку изменений линейных размеров зоны упругопластического деформирования, при этом считают, что изменение указанных размеров под действием нагружения в процессе эксплуатации металлоконструкции служит мерой степени усталостного повреждения узла исследуемой металлоконструкции. Данный способ может быть использован для диагностики трещинообразования и прогнозирования остаточного ресурса металлоконструкции до образования макротрещины в зонах концентрации напряжений, нагружение которых проходит в условиях циклического упругопластического деформирования. Задачей применения способа, при котором определяют наиболее вероятные места разрушения металлоконструкции, является расширение сферы применения диагностики трещинообразования металлоконструкций, элементы которых в процессе нагружения подвергаются пластическому или упругопластическому деформированию, с возможностью наблюдения и прогнозирования кинетики процесса накопления усталостного повреждения во времени. Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе диагностики трещинообразования в металлоконструкциях определяют наиболее вероятные места разрушения металлоконструкции, подготавливают контрольные площадки в наиболее вероятных местах ее разрушения, исследуют поверхности контрольных площадок и определяют степень поврежденности с помощью оптических датчиков, обязательно учитывая предполагаемые максимальные линейные размеры зоны упругопластического деформирования и подвергают зачистке поверхность контрольных площадок до шероховатости Ra=0,16 мкм, что является достаточным для обнаружения полос скольжения, вызванных упругопластическим деформированием. При этом линейные размеры каждой из контрольных площадок должны быть не менее максимальных линейных размеров зон упругопластического деформирования. Поверхность испытываемых образцов зачищают в районе концентратора напряжений. Измерения проводят в плоскости действия растягивающей силы. С помощью оптических датчиков проводят измерение линейных размеров зоны упругопластического деформирования.

Экспертное сообщество: научные подходы Регистрация и количественная оценка изменения среднего арифметического из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины Ra служат мерой степени поврежденности узла исследуемой металлоконструкции. Образование макротрещины произойдет, когда Rа достигнет своего максимального значения. Способ заключается в следующем. Для металлоконструкции грузоподъемного крана определяют каким-либо известным методом, например исследованием конечноэлементной модели [3], наиболее вероятные места разрушения. Определив их количество (например, пять) и месторасположение, подготавливают контрольные площадки в зонах концентрации напряжений [5]. Подготовка контрольных площадок заключается в зачистке участков поверхности определенных ранее наиболее вероятных мест разрушения до шероховатости Ra=0,16 мкм. Для определения параметра шероховатости поверхности контрольных площадок контактным методом используют известные контактные профилографы-профилометры (например, TR200). При этом линейные размеры каждой из контрольных площадок должны быть больше линейных размеров световой марки оптической части оптоэлектронного преобразователя. Линейные размеры зон упругопластического деформирования определяют оптическим методом, используя известные оптоэлектронные преобразователи [6]. На рисунке 1 показаны: 1) линейные размеры контрольной площадки (Lкп – длина контрольной площадки; 2. Нкп – ширина контрольной площадки); 2) максимальные линейные размеры зоны упругопластического деформирования (Lynд – длина зоны, Нупд – ширина зоны); 3) концентратор напряжений (Lкп>Lупд и Нкп>Н упд). Анализируя данный способ, при котором определяют наиболее вероятные места разрушения металлоконструкции и исследуют поверхности контрольных площадок, можно судить о том, что он позволяет отслеживать кинетику накопления усталостного повреждения на контрольной площадке, прогнозировать остаточный ресурс и определять момент образования макротрещины. Предложенный способ может применяться для автоматизированной диагностики трещинообразования металлоконструкций, работающих в условиях циклического нагружения и имеющих концентраторы напряжений (такие как сварные швы, заклепки, отверстия, подрезы и т.п.), что в конечном итоге значительно повысит безопасность использования грузоподъемных кранов.

Рис. 1. Соотношение линейных размеров контрольной площадки и максимальных линейных размеров зоны упругопластического деформирования, образующейся вблизи концентратора напряжений

Литература 1. Магнитная диагностика и остаточный ресурс подъемных сооружений / Попов Б.Е., Котельников B.C., Зарудный А.В., Левин Е.А., Безлюдько Г.Я. // Безопасность труда в промышленности, 2001, № 2, с. 44–49. 2. Богорад А.А. Грузоподъемные и транспортные машины. – М.: Металлургия, 1989, 416 с. 3. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник / Мяченков В.И., Мальцев В.П., Майборода В.П. и др.; Под общ. ред. Мяченкова В.И. – М.: Машиностроение, 1989 – 520 с. 4. ГОСТ 25546-82 «Краны грузоподъемные. Режимы работы». 5. Патент РФ № 2255327. 6. Патент РФ № 2142622.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК 662.242/622

Повышение безопасности и эффективности буровзрывных работ при проходке горных выработок Евгений УВАРОВ, технический директор ООО ИТЦ «ДИАТЭК» (г. Железногорск) Вячеслав СИМИН, начальник испытательной лаборатории неразрушающего контроля ООО ИТЦ «ДИАТЭК» (г. Железногорск) Алексей МАШКИН, эксперт по подъемным сооружениям ООО ИТЦ «ДИАТЭК» (г. Железногорск) Илья ИЛЬИН, эксперт по оборудованию, работающему под давлением, и эксперт на объектах газового надзора ООО ИТЦ «ДИАТЭК» (г. Железногорск) Александр ЛЫСКОВ, директор ООО «Стройсервис» (г. Губкин) Проведение горных выработок по крепким породам в настоящее время осуществляется буровзрывным способом – взрывом шпуровых зарядов с заряжанием и забойкой шпуров вручную, монтажом взрывной сети, технологическими перерывами на взрывание и проветривание. Буровзрывные работы – совокупность производственных процессов по отделению скальных горных пород от массива с помощью взрыва. Термин «буровзрывные работы» возник с целью подчеркивания неразрывности, взаимосвязи и взаимозависимости процессов бурения, заряжания взрывчатых веществ и непосредственно взрыва. При проведении буровзрывных работ производится планирование буровых работ (виды скважин, их диаметр, расстояние между скважинами, глубина и т.д.), подготовка к взрыву (заряжание взрывчатых веществ, забойка скважин, монтирование взрывной сети и т.д.), инициирование и произведение взрыва. Буровзрывные работы применяются в горном деле в различных технологических процессах подземной и открытой добычи полезных ископаемых. Качество буровзрывных работ определяется равномерностью дробления скальных пород, хорошей проработкой контура отбиваемой от массива части горной массы, низким процентом выхода негабарита, шириной развала горной массы. На открытых горных работах работы ведутся уступами. Поэтому буровзрывные работы ведутся путем поэтапного взрыва уступов карьера. На подготавливаемой к взрыву части уступа (блоке) вначале бурятся скважины в соответствии с паспортом ведения буровзрывных работ, затем они заряжаются и готовятся к взрыву. На время взрыва все работы в карьере прекращаются. После массового взрыва производится погрузка отбитой горной массы в транспортные средства и затем вывозится либо на обогатительную фабрику (полезное ископаемое), либо в отвал (пустая порода). При подземных горных работах буровзрывные работы применяются как при проходке горных выработок, так и при добыче полезных ископаемых. При проходке горных выработок буровзрывным способом вначале в забое бурятся шпуры с помощью буровых станков, затем они заря-

жаются, и производится взрыв с отбивкой горных пород на выработанное пространство. После отгрузки отбитой горной массы начинается новый цикл проходки: бурение, заряжание и взрыв. Дальше цикл повторяется. При добыче полезных ископаемых с помощью буровзрывных работ технология зависит от системы разработки рудных месторождений. Наиболее распространенным является способ буровзрывной проходки горных выработок, включающий бурение взрывных шпуров при их количестве, определяемом из выражения в зависимости от площади сечения выработки, средней глубины шпура, массы заряда ВВ в шпуре, а также коэффициента заполнения шпура и расчетного удельного расхода ВВ, зависящих от коэффициента крепости горной породы [2]. Однако известно, что с увеличением глубины разработки удельный расход ВВ и число шпуров на забой увеличивают при одинаковых сечениях выработок и прочностных свойствах горных пород. Это связано с увеличением горного давления с глубиной разработки, что вызывает увеличение затрат энергии взрыва на трение, уменьшение длины радиальных трещин, а значит и увеличение затрат на дробление и выброс горной породы или руды. Кроме того, естественная трещиноватость существенно влияет на качество дробления горного массива и коэффициент использования шпура (КИШ) при проходке выработок и отбойке руды при слоевой выемке. Помимо этого, зависимости по определению числа шпуров и удельного расхода ВВ не учитывают детонационные характеристики ВВ (скорость детонации, плотность заряжания) и диаметр заряда ВВ, что может привести к снижению КИШ (коэффициент использования шпуров) и повышению выхода негабарита при использовании нового типа ВВ или другого диаметра шпура. Анализируя эти данные, мы пришли к выводу, что решить возникающие вопросы поможет применение следующего способа буровзрывных работ. Этот актуальный способ буровзрывной проходки горных выработок в напряженных трещиноватых массивах горных пород включает в себя: 1) бурение шпуров при их количестве, определяемом из соотношения в зависимости от площади сечения вы-

нового типа плотность ВВ или или другого другого диаметра шпура.заряда Анализируя эти данные, мы пришли пришли выводу, что что стьнового детонации, заряжания) и диаметр ВВ, чтоэти может привести к снижению типа ВВ диаметра шпура. Анализируя данные, мы кк выводу, решить возникающие возникающие вопросы поможет применение следующего следующего способа при буровзрывных работ. (коэффициент использования шпуров) и повышению выхода негабарита использовании решить вопросы поможет применение способа буровзрывных работ. Этот актуальный способ буровзрывной проходки горных выработок в напряженных о типа ВВ или другого диаметра шпура. Анализируя эти данные, мы пришли к выводу, что Этот актуальный способ буровзрывной проходки горных выработок в напряженных Экспертное сообщество: научные подходы трещиноватых массивах горныхприменение пород включает включает себя: способа буровзрывных работ. ь возникающие вопросы поможет следующего трещиноватых массивах горных пород вв себя: 1) бурение бурениеспособ шпуровбуровзрывной при их их количестве, количестве, определяемом из соотношения соотношения в зависимости зависимости от Этот актуальный проходки горных выработок в напряженных 1) шпуров при из Другими словами, под действием в квазистатического от работки, геометрических параметров шпура и заряда ВВопределяемом площади сечения выработки, геометрических параметров шпура и заряда заряда ВВв массиве шпуре, расчетного новатых массивах горных пород включает себя: параметров давления продуктов детонации распространяв шпуре, расчетного удельного расхода ВВ,взависящих от площади сечения выработки, геометрических шпура и ВВ вв шпуре, расчетного етсяиз волна деформаций со скоростью 10–100 м/с,от представкоэффициента крепости горной породы; удельного расхода ВВ, зависящих от коэффициента крепости горной породы; 1)удельного бурение шпуров при их количестве, определяемом соотношения в зависимости расхода ВВ, зависящих от коэффициента крепости горной породы; ляющая собой последовательное перемещение раздро2) заряжание шпуров и их короткозамедленное взрыва2) заряжание шпуров и их короткозамедленное взрывание, отличающееся тем, что учетом ди сечения геометрических параметров и заряда ВВ в шпуре, расчетного 2)выработки, заряжание тем, шпуров и их трения, короткозамедленное взрывание, отличающееся тем,в что сс учетом бленных и нераздробленных отдельностей радиальном ние, отличающееся что, с учетом горного дав-шпура трения, горного давления икоэффициента степени трещиноватости массива, число шпуров на забой забой выработки направлении отчисло заряда шпуров ВВ. Перемещение отдельностей ления и степени трещиноватости массива,трещиноватости число шпуров горной ноготрения, расхода ВВ, зависящих от и крепости породы; горного давления степени массива, на выработки сопровождается деформированием массива на берегах на забой выработки определяют расчетным путем. определяют расчетным путем. 2)определяют заряжание шпуров и их короткозамедленное взрывание, отличающееся тем, что с учетом путем. естественных трещин, упругим деформированием отЧислорасчетным шпуров на забой выработки определяют из выЧисло шпуров на забой выработки определяют из выражения я, горногоражения давления и степени трещиноватости массива, число шпурови трением на забой выработки дельностей массива по граням отдельностей Число шпуров на забой выработки определяют из выражения �� при их смещении друг относительно друга. �� еляют расчетным путем. (1) N= = �,,, (1) (1) N Основываясь на указанном механизме действия взрыва Число шпуров𝑎𝑎��на забой выработки определяют из выражения и используя закон сохранения энергии, можно определить удельный расход ВВ из соотношения соотношения �� аа удельный расход из теоретические формулы расчета радиальных и тангенцирасход ВВ изВВ соотношения �𝑝 N = 𝑎� , (1)а удельный � 𝑑 альных напряжений в массиве, радиус зоны радиального 3 в � 𝑝в 𝑑 3 � � =K K33 �� ,, кг/м кг/м ,,, (2) (2) qq = (2) трещинообразования и радиус зоны регулируемого дро𝑎 𝑎�� ВВ из соотношения а удельный расход бления. Далее из геометрических соображений определе� где 3 𝑑� 𝑝вгде но среднее расстояние между шпурами в забое выработгде: q = K3 𝑎� , кг/м�, (2) �𝑝 𝑑 �� число шпуров на забой и удельный расход ВВ. 𝜇� 𝑑� 𝑎� ки, √� в � � �,� �𝑝 𝑑 �� 𝜇� 𝑑 𝑎 √ в � � )�,� � (1 − а00 = = � ∙∙ �� +𝜇𝑃�(1−�)Ф ∙ �1 �1 − − 1−�� , (3) � Предложенный способ осуществляют следующим оба ∙ (1 − ) , (3) 𝑑� �� где 𝑝 +𝜇𝑃�(1−�)Ф 1−� 𝑑 �� 𝑝 разом. Вначале определяют величину a0, подставляя туда � численные значения параметров. Физико-механические S �𝑝 – площадь сечения выработки, м�22;; �,� , (3) 𝜇� выработки, 𝑑� 𝑎м √� в 𝑑� �� сечения а0 = ∙ ��S – площадь ∙ �1 − � (1 − ) , (3) � свойства массива σ , с, v, р обычно определяют на стадии 1−� 𝑑� �� среднее расстояние расстояние между шпурами забое, м; aa𝑝00+𝜇𝑃�(1−�)Ф –– среднее между шпурами вв забое, м; геолого-разведочных работ по известным методикам. Ве2 K – коэффициент заполнения шпура ВВ; ; личину dk задают исходя из требуемой степени дроблеS – площадь сечения выработки, м S – площадь выработки, м; Kзз –сечения коэффициент заполнения шпура ВВ; расстояние между шпурами в забое, м; a ния массива. Значения величин Ф, µ, K взаимосвязаны с dзз–––среднее диаметр заряда ВВ, м/с; a0 – среднее расстояние между шпурами в забое, м; dK диаметр заряда ВВ, м/с; – коэффициент заполнения шпура ВВ; размером естественной отдельности d , их определяют из 3 плотность заряжания, кг/м заполнения шпуракг/м ВВ;3;; Kз – коэффициент зарядазаряжания, ВВ, м/с; таблицы. плотность рdрвв–––диаметр – плотность заряжания, = 3,14; ВВ, dз – диаметр заряда м/с; кг/м ; ππрπ== 3,14; <0,05 0,05-0,15 0,15-0,40 0,40-1,0 >1,0 d ,м 3,14; 3 D–––скорость скорость детонации ВВ, м/с; м/с; рв – плотность заряжания, кг/м ; ВВ, D скорость детонации D детонации ВВ, м/с; >12 12-10 10-8 8-6 <6 Ф продольной волны волны в отдельности массива скорость продольной волны в отдельности отдельности массива горных горных пород, пород, м/с; м/с; π = 3,14; ссс –––скорость скорость продольной в массива <0,2 0,2-0,3 0,3-0,45 0,45-0,6 >0,6 µ горных пород, м/с; коэффициент Пуассона отдельности; D – скорость детонацииПуассона ВВ, м/с; vvv –––коэффициент коэффициент Пуассона отдельности; отдельности; <0,4 0,4-0,5 0,5-0,65 0,65-0,8 >0,8 K σрр–––предел предел прочности наотдельности разрыв отдельности, Па; пород, м/с; прочности на разрыв отдельности, Па; σ с – скорость продольной волны вна массива горных σ предел прочности разрыв отдельности, Па; Детонационные характеристики ВВ (D, р ) и диаметр µ трения междумежду отдельностями в масµ –––коэффициент коэффициент трения отдельностями массиве; v – коэффициент Пуассона отдельности; µ коэффициент трения между отдельностями вв массиве; заряда ВВ (d ) определяют с помощью справочной литесиве; Ф–прочности показатель трещиноватости массива; σр – предел натрещиноватости разрыв отдельности, Па; ратуры. Величину горного давления в районе подготовФ трещиноватости массива; массива; Ф ––показатель показатель – размер отдельности массива, м; ки массива определяют либо геофизическими методами, d – размер отдельности массива, м; d µ – коэффициент трения между отдельностями в массиве; e размергорного отдельности массива, м; dP e– –величина давления в месте взрывания, Па; либо по известной формуле Р=k∙р ∙g∙H (где g – ускорение P –––размер величина горного куска, давления месте взрывания, взрывания, Па; падения, м/с ; Н – глубина от поверхности земФ – показатель трещиноватости массива; P величина горного давления вв месте Па; кондиционного м; свободного d наименьшего сопротивления, м, W ли, м; k – коэффициент концентрации напряжений вблизи размер кондиционного куска, м;= а . dкк–отдельности массива, м; куска, de – размер dW ––линия размер кондиционного м; Данный способ позволяет обеспечить заданный КИШ обнажения горного массива, k=2-3). W – линия наименьшего сопротивления, м, W = Далее P – величина горного давления в месте взрывания, Па; W – линия наименьшего сопротивления, м, W = аа00.. определяют величину N по формуле (1) при заи степень дробления напряженного трещиноватого горного массива при проходке выработок. dк – размер кондиционного куска, м; Это происходит за данном значении площади сечения выработки S и велисчет определения необходимого числа шпуров на забой и чину удельного расхода ВВ по формуле (2). W – линия наименьшего сопротивления, м, W = а0. удельного расхода ВВ с учетом эффектов трения между После вычислений бурят шпуры, заряжают их заряр

выбрасываемыми отдельностями массива, горного давления, уменьшающего радиус радиальных трещин и степени естественной трещиноватости массива, а также последующего бурения, заряжания и короткозамедленного взрывания врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров. Способ реализуется по следующей схеме. Действие взрыва в трещиноватом горном массиве подразделяется на две фазы: волновую и квазистатическое давление продуктов детонации (ПД). Волна напряжения распространяется со скоростью 2 000–5 000 м/с и имеет малую длительность фазы сжатия 0,05–0,7 мс, поэтому при величине раскрытия естественных трещин 2-8 мм волны напряжений полностью теряют свою энергию на трещинах – известный факт. На подземных горных работах раскрытие трещин составляет 0,1–5,0 мм, то есть и здесь волны напряжений теряют часть своей энергии на ближайшей трещине. С учетом того, что массив, составляет в основном 0,1–0,4 м, то есть число трещин, встречающихся на пути распространения волн напряжений (в пределах радиуса зоны радиального трещинообразования), равно 2 и более, можно сказать, что естественная трещиноватость полностью локализует энергию волны напряжения вблизи заряда ВВ. Определяющим механизмом дробления (радиального трещинообразования) отдельностей массива, в пределах (5–15) d3 является квазистатическое давление продуктов детонации, что обеспечивает соударение отдельностей.

дами ВВ, монтируют электровзрывную сеть или сеть СИНВ-Ш и производят короткозамедленное взрывание врубовых, отбойных и оконтуривающих зарядов ВВ на врубовую полость или открытую поверхность горного массива. Теоретический расчет среднего расстояния между шпурами в забое, числа шпуров и удельного расхода ВВ на забой выработки. Повышение КИШ и снижение выхода негабарита обеспечивают повышение эффективности и уровня безопасности горных работ. Это достигается расчетом оптимального числа шпуров и удельного расхода ВВ на забой с учетом естественной трещиноватости массива, а также величины горного давления и трения при взрывном разрушении и выбросе горной массы. При взрыве заряда ВВ, отдельности, пронизанные зарядом, дробятся на куски под действием волны напряжения. Под действием продуктов детонации раздробленные отдельности движутся в радиальном направлении, обеспечивая деформирование трещиноватого массива между гранями отдельностей, упругим деформированием и разрушением отдельностей массива, трением по граням отдельностей. Эффект трения и интенсивность разрушения отдельностей существенно зависят от величины горного давления в массиве. Величина радиальных напряжений с учетом трения и горного давления при взрыве одиночного заряда ВВ в

� �,� � 1−� ∙ �� (1 − между (10) a0 =зарядом, � горногонапряжения. давления и трения при взрывном разрушении и выбросе горной массы. При взрыве заряда ВВ, отдельности, пронизанные дробятся на под)движутся действием волны напряжения. Под действием действием продуктов детонации раздробленные отдельности движутся радиальном направлении, обеспечивая деформирование трещиноватого массива гранями волны Под продуктов детонации раздробленные отдельности вв 𝑑� куски �� 𝑝 +𝜇𝑃�(1−�)Ф 14169 знака(ов) волны напряжения. Под действием продуктов детонации раздробленные отдельности движутся 14169 знака(ов) При направлении, взрыве заряда ВВ, отдельности, пронизанные зарядом, дробятся на куски под по действием радиальном направлении, обеспечивая деформирование трещиноватого массива между гранями отдельностей, упругим деформированием и разрушением отдельностей массива, трением гранямв опре радиальном обеспечивая деформирование трещиноватого массива между гранями 14169 знака(ов) Число шпуров на забой выработки можно D:\Регламент\2015\№6_2015\ДИАТЭК 2\Диатек2_КОРР.docx 14169 знака(ов) D:\Регламент\2015\№6_2015\ДИАТЭК 2\Диатек2_КОРР.docx 14169 знака(ов) D:\Регламент\2015\№6_2015\ДИАТЭК 2\Диатек2_КОРР.docx волны напряжения. Под действием продуктов детонации отдельности движутся Дата печати 15.12.15 10:41 радиальном направлении, обеспечивая деформирование трещиноватого массива между отдельностей, упругим деформированием разрушением отдельностей массива, трением погранями граням отдельностей. Эффект трения и интенсивность разрушения отдельностей существенно зависят отв 14169 знака(ов) отдельностей, упругим деформированием ии разрушением отдельностей массива, трением по граням D:\Регламент\2015\№6_2015\ДИАТЭК 2\Диатек2_КОРР.docx дробление ираздробленные выброс породы на свободную поверхно Дата печати 15.12.15 10:41 D:\Регламент\2015\№6_2015\ДИАТЭК 2\Диатек2_КОРР.docx Экспертное сообщество: научные подходы Дата печати 15.12.15 10:41 Редактор ____________, обработка массива, Паластрова автор D:\Регламент\2015\№6_2015\ДИАТЭК 2\Диатек2_КОРР.docx Дата печати 15.12.15 10:41 отдельностей, упругим деформированием и разрушением отдельностей трением по граням радиальном направлении, обеспечивая деформирование трещиноватого массива между гранями Редактор ____________, обработка Паластрова автор Дата печати 15.12.15отдельностей 10:41 отдельностей. Эффект трения интенсивность разрушения отдельностей существенно зависят от W величины горного давления в массиве. отдельностей. Эффект трения ии интенсивность разрушения существенно зависят от перпендикулярном оси шпура) с основанием a0 и высотой Редактор ____________, обработка Иллюстрации Дата печати 15.12.15 10:41 Редактор ____________, обработка Паластрова Паластрова автор автор Редактор ____________, обработка Паластрова автор Иллюстрации � отдельностей отдельностей, упругим деформированием и разрушением отдельностей массива, трением по граням отдельностей. Эффект трения и интенсивность разрушения существенно зависят от Иллюстрации величины горного давления в массиве. Величина радиальных напряжений с учетом трения и горного давления при взрыве величины горного давления в массиве. Редактор ____________, обработка Паластрова автор безграничном массиве для подземных горных работИллюстрации со(11) Иллюстрации N = � , ,(11) Страницы_____________ Иллюстрации ставляет [3]:Эффект отдельностей. инапряжений интенсивность разрушения отдельностей существенно зависят от 1 горных величины горного давления в массиве. Величина радиальных напряжений учетом трения горного давления[3]: при взрыве одиночного заряда ВВ в трения безграничном массиве ссдля подземных работ составляет Страницы_____________ Величина радиальных учетом трения ии горного давления при взрыве Страницы_____________ ______________________________________________________________________ Страницы_____________ гдетрения S – площадь сечения горной породы, выбрасываеσВеличина радиальных напряжений с______________________________________________________________________ Страницы_____________ учетом и горного давления при взрыве �𝑝вв 𝑑 � 𝜇� величины горного в массиве. √� давления _______________________________________________________________________ одиночного заряда ВВ в�безграничном безграничном массиве для подземных горных работ работ составляет [3]: одиночного заряда массиве подземных горных составляет [3]: Страницы_____________ ______________________________________________________________________ где S11 площадь площадь сечения горной породы выбрасываем мой одним шпуровым зарядом ВВ, м. . (4)для ______________________________________________________________________ = � ∙ВВ�Ф �1 − 1−�� − 𝜇𝑃 +P (4) σcm(r) где S сечения горной породы выбрасываем ______________________________________________________________________ где S площадь сечения горной породы выбрасываем �𝑝вв𝑑 𝑑��безграничном 𝜇�напряжений � ВВ Величина радиальных сдля учетом трения и горного давления при взрыве �𝑝 �� 𝜇� √� одиночного заряда в массиве подземных горных работ составляет [3]: √ 1 где S площадь сечения горной породы выбрасываем . (12) 1 S11 = = 0,5a 0,5a ∙aсобой (12) динамическую компоненту (r) ==два√�два �1части −правой �представляют − 𝜇𝑃 𝜇𝑃 +P (4) (4) σcm 0∙a 0 (12) 1 ∙∙ �𝑝 �1 − � − +P σПервые cm(r) S члена части (4) представляют Первые члена правой (4) собой 0 0 �𝑝 𝑑 � 𝜇� где S площадь сечения горной породы выбрасываем �Ф 1−� � в � 𝑑 � 𝜇� � 1 SПодставляя 0,5a �Ф 1−� √� ВВ одиночного заряда массиве для подземных горных работ составляет в в�безграничном 11 = 0∙a00 (12) S (12) вполучим (11) получим [3]:компоненту cm(r) = два ∙ �Ф �1взрыва, −правой �− 𝜇𝑃 +P (4) σ Подставляя (12) в (11),в динамическую компоненту радиального напряжения 1 = 0,5a00∙a 0 (12) cm Подставляя (11) получим Первые члена правой части (4) отпредставляют представляют собой динамическую компоненту �Ф 1−� �� радиального напряжения от третий – статистическую. Первые два члена части (4) собой динамическую = 0,5a ∙a (12) S 1−� � �𝑝 𝑑 � 𝜇� √ 1 0 0 Подставляя (12) в (11) получим в � �� взрыва, третий –∙статистическую. Подставляя (12) в динамическую (11) получим компоненту (r) = �1 − � − 𝜇𝑃 +P (4) σ �� cm Первые два члена правой части (4) представляют собой N = (13) �� радиального напряжения от взрыва, взрыва, третий статистическую. Величина сприучетомN пригрузки горным давлением равна . (13) массива радиального напряжения третий –– статистическую. Подставляя (12) в (11) получим �Ф от 1−� напряжений � тангенциальных Величина тангенциальных напряжений с учетом = 𝑎�� (13) N = Nпригрузки = 𝑎𝑎𝑎�� (13) (13) собой грузки массива горным равна �𝑝вчлена 𝑑�давлением �от взрыва, 𝜇� Первые правой части (4) представляют динамическую компоненту √�два радиального напряжения третий – статистическую. Величина тангенциальных напряжений с учетом учетом пригрузки массива горным давлением равна опред Величина тангенциальных напряжений с массива горным давлением равна Удельный расход взрывчатых веществ можно N = 𝑎𝑎�� (13) ∙ �Ф(1−�) �1 − 1−�� +P(1 – μ) (5) σ Удельный расход взрывчатых веществвеществ можно опредеσ pm(r) = Удельный расход взрывчатых можно опред Удельный расход взрывчатых веществ можно � �𝑝 𝑑 � 𝜇� � радиального напряжения от взрыва, третий – статистическую. � �𝑝 𝑑 � 𝜇� � √ Величина тангенциальных напряжений с учетом пригрузки массива горным давлением равна √ −1 расход взрывчатых веществ можно опред вв �� Удельный опред . (5) лить по формуле −1 = Q 𝑉 (14) q (r) == зоны ∙ �1 − � +P(1 – μ) (5) σpm 0 в ∙ �1 − � +P(1 – μ) (5) σРадиус 1 pm(r) =Q Qсчитая, 𝑉1−1 (14) взрывчатых веществ можно опред �𝑝 𝑑�� 𝜇� напряжений � тангенциальных 0= в𝑉 √�� трещинообразования определен изqqУдельный (5), что динамическая частьσ (r) без −1 расход �Ф(1−�) 1−� в𝑑 �𝑝 𝜇� �Ф(1−�) 1−� (14) pm √ Величина с учетом массива горным давлением равна в 0пригрузки в −1 1 , (14)заряда ВВ в шпуре, кг; 0 =Q где – масса q Q 𝑉 (14) pm(r) = 1−1 ∙ �1 − � +P(1 – μ) (5) σ ввв– 0 pm 1 где Q масса заряда ВВ в шпуре, кг; Радиус зоны трещинообразования определен из (5), �Ф(1−�) 1−� � (r) без Радиус зоны трещинообразования определен изгде (5), считая, что динамическая частьσ Qсчитая, (14) q(5), величины P в правой части равнаопределен пределу прочности отдельности массива начастьσ разрыв σp,без то3 1−� Радиус зоны трещинообразования из что динамическая �𝑝 𝜇� √�� Ф(1−�) 0 =Q pm(r) заряда ВВ шпуре, кг; pm в 𝑑� � равенства ввв– где –𝑉1масса масса заряда ВВ вв кг; шпуре, кг; 3 V –Qобъем объем породы отбитый одним шпуром, м ∙ �Ф(1−�) �1 − 1−� � +P(1 –определен μ) (5)P в прочности σpmP(r) σ (r) без величины –вв масса заряда ВВ отбитый в шпуре, где считая, что=динамическая часть 1Q V – породы одним шпуром, м pm 1 Радиус зоны трещинообразования из (5), считая, что динамическая частьσ (r) без величины в правой части равенства равна пределу отдельности массива на разрыв σ , то333... � где Q – масса заряда ВВ в шпуре, кг; есть величины P в правой части равенства равна пределу прочности отдельности массива на разрыв σ , то pm p в породы, V объем породы отбитый одним мшпуром, p м � объем отбитый одним� шпуром, . правой части равенства равна пределу прочности отдельV 11–– � V объем породы шпуром, м .. Q =–– 0,25π𝑑 0,25π𝑑 𝑝что V11отбитый =массива 0,5𝑎�� 𝑙𝑙одним (15) 1в = в 𝑙�,, динамическая ш величины Pмассива в правой части пределу прочности отдельности на разрыв σpp,без то � Q 𝑝 V = 0,5𝑎 (15) �𝑝в 𝑑σ� �� 𝜇�равнаопределен Радиус зоны трещинообразования изQ считая, частьσ √�на разрыв есть ности , равенства то есть V(5), объем породы одним шпуром, м3−1 pm(r) есть в𝑙𝑙� �, V ш � � 0,25π𝑑 𝑝 = 0,5𝑎 (15) вв1в = 11отбитый � �𝑙𝑙ш в � � ∙ �1 − � (6) R . (15) Q = 0,25π𝑑 𝑝 𝑙 , V = 0,5𝑎 (15) ТР(r) = −1 = К � в 1 (14) ш на разрыв 𝑙−1 Подставляя (15) и�� 𝑙учитывая, учитывая, что � (15) в вв 𝑙� ш ш � есть 1−� +𝜇𝑃)(1−�) �𝑝 𝑑�� равенства 𝜇�равна пределу прочности � (�𝑝части величины P в правой отдельности σp,lll333то Подставляя (14) что = К К �𝑝 𝜇� √�� √ Q =массива 0,5𝑎 вв𝑑 ш −1 = в = 0,25π𝑑 1 (14) Подставляя (15) ввучитывая, иичто что 𝑙𝑙ш в(14) � ,иV шl (15) �𝑝 � учитывая, .(6) (6) −1 l = К , коэффиПодставляя (15) в RТР �1 − � ТР(r) = √� ∙ 3 получим Подставляя (15) в (14) и учитывая, что l 𝑙 ш �𝑝 𝑑�� 𝜇� −1 = К 3 ш (�𝑝𝑝 1−� +𝜇𝑃)(1−�) в𝑑 �𝑝 𝜇� Радиус зоны регулируемого дробления (R ) в пределах которой размер крупных кусков не 1−� +𝜇𝑃)(1−�) √�� (� получим есть в p Подставляя (15) вВВ,(14) и учитывая, что l0,5 циент заполнения шпура получим 3𝑙ш = К RТР ∙ (� +𝜇𝑃)(1−�) �1 − 1−�� (6) получим ТР(r) = получим 𝑑� 𝑝в ��регулируемого ), в пределах Радиус зоны дробления (Rпутем 𝑝 𝑑��𝑝 𝑝в которой (�𝑝 1−� +𝜇𝑃)(1−�) �𝑝 𝜇� √� Радиус зоны регулируемого дробления (Rpp) в qпределах размер крупных кусков не /d ) , превышает кондиционного умножения правой части (6) на величину (d в 𝑑� ��определен к e = K (16) получим 𝑑 3 =K K33𝑑𝑑𝑎�𝑎�� 𝑝𝑝ввв которой (16) RТР(r) = зоны ∙ (�регулируемого �1превышает − 1−� � (6) . (16) 0,5 которой размер кусков не кондицион0,5 = (16) Радиус дробления (Rpp)разрушения в qqqпределах размер крупных кусков не � крупных /d ) , превышает кондиционного определен путем умножения правой части (6) на величину (d = K (16) � полученную согласно закону Риттингера: работа обратно пропорциональна размеру 𝑝 +𝜇𝑃)(1−�) /d ) , превышает кондиционного определен путем умножения правой части (6) на величину (d 𝑑 𝑝 3 к e к e 𝑎 �� в 3 𝑎 ного, определен путем умножения правой части (6) на ве0,5 Промышленные экспериментальные исследования 0,5 qПромышленные = Kправой (16) 3 𝑎�� которой Промышленные экспериментальные исследования Радиус зоны регулируемого дробления (Rp)разрушения в Промышленные пределах размер крупных кусков не к e /d ) , превышает кондиционного определен путем умножения части (6) на величину (d полученную согласно Риттингера: работа пропорциональна размеру разрушенных кусков, азакону разрушающее напряжение пропорционально корню квадратному из этого /d ) , полученную согласно закону Риттингера: личину (d экспериментальные исследования 𝑎� обратно к e экспериментальные исследования степени трещиноватости горного массива и может может быть 0,5 опре Промышленные экспериментальные исследования зависит отвеличину степени трещиноработа разрушения пропорциональна размеру раз- разрушения показали, что величина К пропорциональна степени трещиноватости горного массива и быть опре полученную согласно Риттингера: работа обратно размеру превышает кондиционного определен путем умножения правой части (6) на (d Промышленные экспериментальные исследования разрушенных кусков,обратно азакону разрушающее напряжение пропорционально корню квадратному из этого выражения. Тогда к/d e) , опре разрушенных кусков, а разрушающее напряжение пропорционально корню квадратному из этого степени трещиноватости горного массива и может быть � степени трещиноватости горного массива и может быть опре ватости горного массива и может быть определена по рушенных кусков, а разрушающее напряжение пропорцио� 𝜇� K = 0,8�𝑑 (17) 3 = 0,8��𝑑обратно � (17)корню полученную работа разрушения пропорциональна размеру степени трещиноватости горного массива и может быть опре разрушенных азакону разрушающее напряжение пропорционально квадратному из этого выражения. Тогда �𝑝 K выражения. Тогда в 𝑑� ��(1− 𝑑Риттингера: �кусков, формуле нально корню квадратному из) этого 3 � √согласно � � выражения. Тогда = 0,8�𝑑 (17) K 1−� � �� (17) использование данного способа 0,8�𝑑 K333 = 0,8 𝜇� � ∙ �𝑝 (7) Rp =Тогда 𝜇� � �𝑑 Таким образом, выражения. � (17) разрушенных а разрушающее напряжение пропорционально квадратному из этого . (17)корню �𝑝𝑝вв+𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝑑��(1− ��(1− 𝑑 )) 𝑑 �� Таким образом, использование данного способа 𝑑�� . (7) �кусков, √�� K √ 3 = 0,8�𝑑 1−� 1−� � Таким образом, использование данного способа 𝜇� 𝜇� ) � = ∙ (7) R � = ∙ (7) R p p обеспечить снижение выхода негабарита, снижение затра Таким образом, использование данного способа �𝑝 𝑑 ��(1− выражения. Тогда в � 𝑑 � �𝑝 𝑑 ��(1− ) √ �� +𝜇𝑃�(1−�)Ф в � � � �� обеспечить снижение выхода негабарита, снижение затра +𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝑑 � √взрывании 1−� При одиночных шпуровых обеспечить зарядов Таким ВВснижение на открытую поверхность 𝑝 𝑝 �� Таким образом, использование данного (врубовые способа по- на образом, использование данного способа 1−� выхода негабарита, снижение затра 𝜇� p = ∙ (7) R � обеспечить снижение выхода негабарита, снижение затра p взрывании позволяет повысить эффективность ирасходуется безопасность буро �� +𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝑑�� 𝑝отбойные 𝑑�одиночных ��(1− ) шпуровых зволяет получить заданный КИШ, обеспечить снижение на При зарядов ВВ на врубовую 𝑝в+𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝑑 � √ позволяет повысить эффективность и безопасность буро При взрывании одиночных шпуровых зарядов ВВ наполость) открытую поверхность (врубовые на затра 𝑝 забой выработки, на часть энергии При взрывании одиночных шпуровых зарядов ВВ на открытую поверхность (врубовые 1−�и оконтуривающие обеспечить снижение выхода негабарита, снижение позволяет повысить эффективность и безопасность буро = ∙ (7) R � выходаи негабарита, снижение затрат на заходках. буровые и взрывоткрытую поверхность (врубовые на забой выработки, p выработок отбойке руды в слоевых позволяет повысить эффективность и безопасность буро 𝑑� � и �� выработок отбойке руды слоевых заходках. 𝑝 +𝜇𝑃�(1−�)Ф При взрывании одиночных шпуровых зарядов ВВ наполость) открытую (врубовые забой отбойные выработки, отбойные оконтуривающие набыть врубовую полость) часть энергии расходуется умножена напозволяет выброс породы согласно [1]иинавеличина Rp должна забой выработки, отбойные оконтуривающие на врубовую часть энергии позволяет повысить эффективность ирасходуется безопасность ные работы, что повысить эффективность и на буро и оконтуривающие врубовую полость) часть выработок ии отбойке руды вввповерхность слоевых заходках. выработок и отбойке руды слоевых заходках. 𝑎 � забой выработки, отбойные и оконтуривающие на врубовую полость) часть энергии расходуется �,� безопасность буровзрывных работ при заходках. проходке горных на энергии выброс породы шпуровых и согласно [1]выработок ве-быть При взрывании одиночных зарядов ВВ на открытую (врубовые должна быть умножена на руды вповерхность выброс породы согласно [1] величина величина Rpp должна выброс породы ии)согласно [1] R умножена на и отбойке слоевых (1 − расходуется (8)на умножена должна быть на выработок и отбойке руды в слоевых заходках. личина R�� 𝑎 Литература 𝑎 �,� �,� забой выработки, отбойные оконтуривающие врубовую полость) часть энергии расходуется на Литература умножена на выброс породы [1]ивеличина Rpp должнанабыть − √�𝑎��и�𝑝 (8) 𝜇� (1 ))согласно (8) Литература 〖(1 − в 𝑑� ��(1−1−�) 𝑑� 𝑎� �,� Литература �� 𝑎�� ,� �� ,� , (8) выброс породы [1] � величина Rp )должна умножена на Литература 𝜇� = �� ∙и�� (1 − �� (9) быть Литература R 𝜇� (1p − )согласно �𝑝 𝑑�(8) ��(1− )) 𝑑�� 𝑑 �� (1− � 𝑎𝑎�� ,� √ �� 𝑝вв+𝜇𝑃�(1−�)Ф √ 𝑎� �𝑝 1. Федеральные нормы ив области правила области 1−� �,� (9) 1. Федеральные нормы и правила и промыш1−� �,� 𝜇� � 1. Федеральные нормы правила вв области области 𝜇� R = ∙ (1 − ) R = ∙ (1 − ) (9) (1pp − √√�� ) +𝜇𝑃�(1−�)Ф �𝑝 𝑑��(8) ��(1− 1. Федеральные нормы и правила в 𝑑�� 𝑎�� ,� � �� 𝑝 𝑑 ��(1− )) 𝑑 ленной безопасности «Правила безопасности при взрыв��𝑝𝑝вв+𝜇𝑃�(1−�)Ф �� 𝑎 �� 1. Федеральные нормы и правила в области 1−� Среднее расстояние между шпурами в забое равно a =2R или 1−� � безопасности0 при при взрывных работах» работах» (утверждены (утверждены p . (9) (1 − ��)�,� (9) Rpp = ∙ �� +𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝜇� безопасности взрывных ных работах» (утверждены приказом Федеральной служ1. Федеральные нормы и правила в области 𝜇� безопасности при взрывных работах» (утверждены 𝑑 � �𝑝 𝑑 ��(1− ) 𝑝 � �� в � � +𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝑑 �� 𝑎 � √ безопасности при взрывных работах» (утверждены Среднее расстояние между шпурами в забое равно a =2R или )между Среднее расстояние шпурами в забое равно 1−� �,� в𝑝𝑑� ��(1−1−� 𝑑�� (1 𝑎�� )�,� p или экологическому, технологическому и атомному атомному надзору от от 11 √� ∙�𝑝 00=2Rpтехнологическому бы по aэкологическому, технологическому и атомному R = − (9) экологическому, и надзору � p безопасности при взрывных работах» (утверждены 𝜇� между (1шпурами − �� ) в(10) aСреднее 𝜇� �𝑑шпурами экологическому, технологическому ии атомному надзору от 0 = � ∙расстояние ��вв𝑝+𝜇𝑃�(1−�)Ф +𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝑑 �� Среднее расстояние забое равно a =2R или 0 p � �𝑝 𝑑 ��(1− ) между в забое равно надзору от 16 декабря 2013 года № 605). экологическому, технологическому атомному надзору от 11М �𝑝 𝑑 ��(1− ) �� 0 p � 𝑎 � √ 2.Справочник взрывника / Под ред. Кутузова Б.Н.– � 𝑎�� ,� 𝑝 � √� � � 1−� �,� (10) 1−� 2.Справочник взрывника / Под ред. Кутузова Б.Н.– М 𝜇� � 𝜇� экологическому, технологическому и атомному надзору от 1М = ∙ (1 − ) � = ∙ (1 − ) (10) aaСреднее a =2R или 2. Справочник взрывника / Под ред. Кутузова Б.Н.– М.: 0 2.Справочник взрывника / Под ред. Кутузова Б.Н.– 0 �𝑝 𝑑�� (1− ��(1− )между расстояние шпурами равно a0=2Rp или в+𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝑑�� 𝑎�� ,�в забое � �� 𝑝 𝑑 2.Справочник взрывника Под ред. Кутузовагеотехн Б.Н.– М √�� +𝜇𝑃�(1−�)Ф �� 𝑎 𝑑 �� √ 1−�) 3. Тюпин Тюпин В.Н. Повышение эффективности Число на забой выработки определить, зная, что 1 // шпур обеспечивает 𝑝в 𝑝 1−� �,� можноНедра, – 1988. – с.В.Н. 362–363 3. Повышение эффективности геотехн 𝜇� � 2.Справочник взрывника Под ред. Кутузова Б.Н.– М (1 − ) (10) a00 = �� ∙шпуров 3. Тюпин В.Н. Повышение эффективности геотехн �� +𝜇𝑃�(1−�)Ф 𝑑�� на �� 𝑝𝑝 𝑑� ��(1− ) 𝑑 𝑝в+𝜇𝑃�(1−�)Ф �� 𝑎� �,� . можно √� выброс 3. Тюпин В.Н. Повышение эффективности геотехнопри деформировании трещиноватых напряженных масси Число шпуров на выработки определить, зная, что 1 шпур обеспечивает 3. Тюпин В.Н. Повышение эффективности геотехн дробление и породы свободную поверхность в виде треугольника (в сечении 1−�забой (10) при деформировании трещиноватых напряженных масси a0 = � ∙ �� +𝜇𝑃�(1−�)Ф �𝑑 (1 − ��) (10) 3. Тюпин В.Н. Повышение эффективности при деформировании трещиноватых напряженных масси логии с использованием энергии при деформиро- геотехн при деформировании трещиноватых напряженных масси Число шпуров на забой можно определить, зная, что 1–взрыва шпур обеспечивает 𝑝 оси шпура) дробление выброс породы навыработки свободную поверхность виде треугольника (в сечении соискание ученой степени д.т.н. Москва: ВНИПИ промтехн перпендикулярном с �основанием a0 и высотой W=a дробление ии выброс породы на свободную поверхность ввстепени виде треугольника (в сечении 0. Тогда соискание ученой д.т.н. – Москва: ВНИПИ промтехн вании трещиноватых напряженных массивов горных при деформировании трещиноватых напряженных масси соискание ученой степени д.т.н. – Москва: ВНИПИ промтехн � Число шпуров навыработки забой определить, зная, что 1– Москва: шпур обеспечивает дробление выброс породы навыработки свободную поверхность вРФ виде треугольника (в сечении перпендикулярном оси шпура) основанием высотой W=a Тогда 4. W=a Патент РФ № 2005989. 2005989. соискание ученой степени д.т.н. ВНИПИ промтехн Число на забой можно определить, пород // Диссертация на соискание ученой степени перпендикулярном оси шпура) сс основанием aa00 ииможно высотой 0.. Тогда 0 N = �ишпуров , (11) 4. Патент № ученой степени д.т.н. – Москва: ВНИПИ промтехн 4. Патент РФ № зная, чтои обеспечивает дробление и выброс д.т.н. – Москва: ВНИПИ промтехнологий. – с. ��11 шпур 4. Патент РФ № 2005989. 2005989. перпендикулярном оси шпура) с основанием a00 пороисоискание высотой дробление выброс породы на свободную поверхность вРФ виде треугольника –(в2002.сечении 5. W=a 2519318. 00. Тогда N =свободную , (11) , (11) 5. Патент № 2519318. дыN на= поверхность в виде треугольника (в се4. 2005989. 102, 113. 5. Патент РФ № 2519318. �11 �� W=a перпендикулярном с основанием a0 иa0высотой 5. Патент РФ № 0. Тогда N =перпендикулярном , (11) оси шпура) чении, оси шпура) с основанием и 4. Патент РФ № 2005989. 5. Патент РФ № 2519318. 2519318. ��11 � высотой W=a . Тогда 5. Патент РФ № 2519318. N = � , (11) 1

-1

3 ш

0,5

Экспертное сообщество: научные подходы

Промышленная безопасность в нефтедобывающей отрасли Сергей ЗИНОВЬЕВ, директор ООО «ЭМИН» (г. Казань) Александр МИФТАХОВ, инженер-наладчик ООО «ЭМИН» (г. Казань) Эрик ГАРАЕВ, директор ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» (г. Казань) Рим ФАХРУТДИНОВ, ведущий эксперт ПБ ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» (г. Казань) Азат ГИСМАТУЛЛИН, эксперт ПБ ООО «ПРОМЭКС-Диагностика» (г. Казань) В статье рассматриваются вопросы предупреждения аварийности и травматизма на объектах нефтедобывающей отрасли. Подробно рассмотрены типичные нарушения на объектах нефтедобычи, приведен перечень нормативных и правовых актов, регулирующих деятельность на объектах нефтегазодобывающей промышленности и магистрального трубопроводного транспорта. Статья предназначена для специалистов, ответственных за осуществление производственного контроля на опасных производственных объектах. Ключевые слова: безопасность ОПО, промышленная безопасность, нарушения правил безопасности, нефтедобывающая отрасль. За последние 10 лет в России произошло более 1 300 аварий, около 500 несчастных случаев со смертельным исходом в нефтедобывающей отрасли. В последние годы в нефтедобывающей и нефтехимической промышленности не снижается число аварий и травматизма со смертельным исходом. Среди причин, ведущих к возникновению инцидентов и аварий, на первом месте стоит эксплуатация неисправного оборудования, на втором – пренебрежение работниками мер безопасной эксплуатации ОПО, ошибки персонала, а также неверное принятие решений и др. В Татарстане уделяется большое внимание вопросам промышленной безопасности. Это связано с тем, что в последние годы значительно увеличилось число объектов нефтегазового комплекса, активно развивается нефтехимическая промышленность, увеличивается добыча попутного нефтяного газа. К примеру, Приволжское управление Ростехнадзора контролирует 335 объектов магистрального трубопроводного транспорта, расположенных на территории Республики Татарстан, Чувашской Республики, Удмуртской Республики, Республики Башкортостан, Республики Марий Эл, Самарской, Кировской, Нижегородской, Оренбургской, Ульяновской, Свердловской, Пермской областей. Среди них – магистральные продуктопроводы, насосные, газораспределительные, компрессорные станции, резервуарные парки для хранения нефти и нефтепродуктов. В 2014 году Приволжским управлением Ростехнадзора проведено 167 обследований в данной отрасли, выявлено более четырех тысяч нарушений требований промышленной безопасности, привлечено к административной ответственности 107 должностных лиц, а также 19 юридических лиц на общую сумму более трех миллионов рублей. Кроме того, за год приостановлена эксплуатация пяти технических устройств (ОАО «Татнефтепром», ОАО «Меллянефть», ОАО «Нократойл», ООО «Шешмаойл», ОАО «Акмай»), среди них – станок-качалка, буллитная

емкость, плунжерная установка и другие. Эксплуатация данных технических устройств, по причине выявленных грубых нарушений промышленной безопасности, могла привести к возникновению аварийных ситуаций. Многие объекты нефтяной индустрии являются наследством Советского Союза и продолжают функционировать. Ввиду этого к таким ОПО предъявляются повышенные требования со стороны органов надзора. Например, в отрасли добычи и подготовки нефти и газа инспекторами Приволжского управления Ростехнадзора ежегодно выявляется ряд типичных нарушений: – не пересматриваются перечни газоопасных работ на текущий год; – не соблюдаются графики отбора проб воздушной среды на загазованность; – эксплуатация аппаратов, емкостей и оборудования происходит при неисправных отключающих и регулирующих устройствах, при отсутствии или неисправности контрольно-измерительных приборов и средств автоматики; – отсутствуют отверстия для стока жидкостей по периметру настила площадок обслуживания станции управления станков-качалок; – эксплуатация электрооборудования происходит при неисправных средствах взрывозащиты, блокировки, с нарушениями схем управления и защиты; – нарушена герметичность систем сбора и подготовки нефти (пропуски через фланцевые соединения, СУСГ станков-качалок, сальниковых уплотнений задвижек); – проведение ревизии и проверки контрольноизмерительных приборов, средств автоматики проходит несвоевременно; – не разрабатываются планы по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов; – планы мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий разрабатываются без учета требований Положения о разработке планов мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварии ОПО, утвержденного Постановлением Правительства РФ от 26 августа 2013 года № 730; – не издаются приказы по предприятиям о создании комиссии для разработки планов ликвидации аварий на ОПО; – некоторые технологические трубопроводы эксплуатируются с отклонением утвержденных технологических регламентов; – результаты ревизии трубопроводов не вносятся в их паспорта; – в инструкциях по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов не определен порядок и сроки проверки исправности манометров; – не пересмотрены отдельные технологические регламенты на технологические процессы добычи, сбора и подготовки нефти.

Экспертное сообщество: научные подходы При комплексных проверках выявляются нарушения в организации и осуществлении производственного контроля, в организации обучения, инструктажа и аттестации работников, несоблюдения сроков технического диагностирования оборудования, отработавшего нормативный срок эксплуатации, отсутствие паспортов на отдельные виды оборудования. Выявляются также нарушения при организации и осуществлении работ повышенной опасности (ремонтные, огневые, газоопасные). За допущенные нарушения по результатам комплексных проверок в области промышленной безопасности на опасных производственных объектах к административной ответственности привлекаются инженерно-технические работники и юридические лица. По результатам комплексных проверок должностные лица в поднадзорных организациях обязаны разработать мероприятия по устранению выявленных нарушений, издать приказы о дисциплинарной ответственности должностных лиц, допустивших нарушения требований промышленной безопасности, и провести совещания с участием инспекторского состава соответствующего отдела надзорного органа. Однако не на всех ОПО выполняются требования законодательства. Стоит отдельно остановиться на перечне нормативных и правовых актов, регулирующих деятельность на объектах нефтегазодобывающей промышленности, магистрального трубопроводного транспорта: 1) ГОСТ Р 54567 2011 «Нефть. Требования к химическим продуктам, обеспечивающие безопасное применение их в нефтяной отрасли» (приказ Росстандарта от 30 ноября 2011 года № 653 ст); 2) Инструкция о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудования их устьев и стволов (РД 08 492 02) (Постановление Госгортехнадзора России от 22 мая 2002 года № 22 (зарегистрировано Минюстом России 30 августа 2002 года, peг. № 3759); 3) Инструкция по безопасности одновременного производства буровых работ, освоения и эксплуатации скважин на кусте (РД 08-435-02) (Постановление Госгортехнадзора России от 11 марта 2002 года № 14); 4) Инструкция по безопасности производства работ при восстановлении бездействующих нефтегазовых скважин методом строительства дополнительного наклоннонаправленного или горизонтального ствола скважины (Постановление Госгортехнадзора России от 27 декабря 2002 года № 69); 5) Инструкция по ликвидации аварий и повреждений на подводных переходах магистральных нефтепродуктопроводов (РД 153-39.4-074-01) (приказ Минэнерго России от 6 июня 2001 года № 166); 6) Инструкция по организации и проведению профилактической работы по предупреждению возникновения открытого фонтанирования скважин на предприятиях нефтяной промышленности (приказ Минэнерго России от 15 февраля 2001 года № 52); 7) Инструкция по предупреждению газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов при строительстве и ремонте скважин в нефтяной и газовой промышленности (РД 08-254-98) (Постановление Госгортехнадзора России от 31 декабря 1998 года № 80); 8) Инструкция по техническому диагностированию состояния передвижных установок для ремонта скважин (РД 08-195-98) (Постановление Госгортехнадзора России от 24 марта 1998 года № 16); 9) Методические указания о порядке обследования организаций, производящих работы по текущему, капитальному ремонту и реконструкции скважин (РД-13-07-2007) (с Изменением № 1) (приказы Ростехнадзора от 23 апреля 2007 года № 279, от 18 декабря 2007 года № 861 (зарегистрированы Минюстом России 1 июня 2007 года, рег. № 9582; 4 апреля 2008 года, рег. № 11474); 10) Нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов (РД 153-39.4-113-01) (приказ Минэнерго России от 24 апреля 2002 года № 129);

11) Положение о системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов (РД 08-95-95) (Постановление Госгортехнадзора России от 25 июля 1995 года № 38); 12) Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624-03) (Постановление Госгортехнадзора России от 5 июня 2003 года № 56 (зарегистрировано Минюстом России 20 июня 2003 года, peг. № 4812); 13) Правила безопасности при производстве, хранении и выдаче сжиженного природного газа на газораспределительных станциях магистральных газопроводов (ГРС МГ) и автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) (ПБ 08 342 00) (Постановление Госгортехнадзора России от 8 февраля 2000 года № 3); 14) Правила геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах (приказ МПР России, Минтопэнерго России от 28 декабря 1999 года № 323/445); 15) Правила капитального ремонта магистральных нефтепродуктопроводов на переходах через водные преграды, железные и автомобильные дороги I–IV категорий (РД 153-39.4-075-01) (приказ Минэнерго России от 6 июня 2001 года № 164); 16) Правила технической эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов (РД 153-39.4-041-99) (приказ Минтопэнерго России от 12 октября 1999 года № 338); 17) Правила устройства и безопасной эксплуатации магистрального трубопровода для транспортировки жидкого аммиака (ПБ 08-258-98) (Постановление Госгортехнадзора России от 9 декабря 1998 года № 73); 18) Рекомендации по проведению обследований внутрипромысловых трубопроводов (распоряжение Ростехнадзора от 25 января 2008 года № 9-рп); 19) Техническая инструкция по испытанию пластов инструментами на трубах (РД 153-39.0-062-00) (приказ Минэнерго России от 2 февраля 2001 года № 33); 20) Техническая инструкция по проведению геолого-технологических исследований нефтяных и газовых скважин (РД 153-39.0-069-01) (приказ Минэнерго России от 9 февраля 2001 года № 39); 21) Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах (РД 153-39.0-072-01) (приказ Минэнерго России от 7 мая 2001 года № 134); 22) Типовой план ликвидации возможных аварий на магистральных нефтепродуктопроводах (РД 153-39.4-07301) (приказ Минэнерго России от 6 июня 2001 года № 165); 23) Типовой план по организации и технологии работ по ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов при авариях и повреждениях переходов магистральных нефтепродуктопроводов через крупные водные преграды (РД 153-39.4-058-00) (приказ Минтопэнерго России от 4 октября 2000 года № 95); 24) Требования безопасности к буровому оборудованию для нефтяной и газовой промышленности (РД 08-27299) (Постановление Госгортехнадзора России от 17 марта 1999 года № 19); 25) Требования к структуре и оформлению проектной документации на разработку месторождений углеводородного сырья (с изменениями) (приказы Минприроды России от 8 июля 2010 года № 254, от 15 июля 2011 года № 631, от 19 апреля 2012 года № 94 (зарегистрированы Минюстом России 17 сентября 2010 года, peг. № 18468; 1 сентября 2011 года, рег. № 21725; 14 мая 2012 года, рег. № 24138); 26) Указания по определению нижнего уровня разлива нефти и нефтепродуктов для отнесения аварийного разлива к чрезвычайной ситуации (приказ МПР России от 3 марта 2003 года № 156 (зарегистрирован Минюстом России 8 мая 2003 года, peг. № 4516); 27) Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (приказ Ростехнадзора от 12 марта 2013 года № 101 (зарегистрировано Минюстом России 19 апреля 2013 года, рег. № 28222).

Экспертное сообщество: научные подходы В 2014 году были введены в действие Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности для опасных производственных объектов магистральных трубопроводов» (разработаны Ростехнадзором и ЗАО «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности»). Федеральные нормы и правила устанавливают требования, направленные на обеспечение промышленной безопасности, предупреждение аварий, случаев производственного травматизма на опасных производственных объектах магистральных трубопроводов, на которых транспортируются углеводороды, находящиеся в жидком (нефть, нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы, газовый конденсат, широкая фракция легких углеводородов, их смеси) и (или) газообразном состоянии. Федеральные нормы и правила предназначены для применения при разработке технологических процессов, проектировании, строительстве, эксплуатации, реконструкции, техническом перевооружении, капитальном ремонте, консервации и ликвидации опасных производственных объектов магистральных трубопроводов; изготовлении, монтаже, наладке, обслуживании, диагностировании и ремонте технических устройств, применяемых на этих объектах; проведении экспертизы промышленной безопасности; анализе опасностей технологических процессов и количественном анализе риска. Тем не менее многие предприятия не в полной мере выполняют требования нового документа: не разраба-

тываются технологические регламенты, не принимаются полностью меры по обозначению трасс магистральных трубопроводов, в ненадлежащем виде содержится эксплуатационная документация. Общей проблемой, оказывающей влияние на состояние промышленной безопасности на ОПО магистрального трубопроводного транспорта, остается высокая степень износа основных производственных фондов. Между тем темпы и объемы обновления устаревшего оборудования пока недостаточны. Предприятия нефтегазового комплекса относятся к объектам высокой степени опасности, вызванной взрыво-, пожаро- и газоопасностью нефти, нефтепродуктов и природного газа. Поэтому обеспечение на объектах нефтедобывающей отрасли промышленной и экологической безопасности является центральным вопросом безаварийного функционирования этих объектов. Литература 1. Журнал «Промышленная и экологическая безопасность», 2012 г. №3 (65). 2. Устинов А.А. «Реализация новой концепции государственного регулирования вопросов промышленной безопасности в нефтяной отрасли» // Правовой энергетический форум, 2014 г. – № 3. 3. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

Страхование опасного производственного объекта норма закона и гарант безопасности

Сергей ЗИНОВЬЕВ, директор ООО «ЭМИН» Александр МИФТАХОВ, инженер-наладчик ООО «ЭМИН» Эрик ГАРАЕВ, директор ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» Рим ФАХРУТДИНОВ, ведущий эксперт ПБ ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» Артур БАРХАНОВ, эксперт ПБ ООО «ПРОМЭКС-Диагностика» Темы обеспечения безопасности производственных объектов занимают лидирующее место в развивающемся промышленном мире. В статье рассматривается проблематика страхования опасных производственных объектов, нормы законодательства и спорные вопросы по страхованию гражданской ответственности владельцев опасных производственных объектов. Ключевые слова: страхование, безопасность ОПО, ОСОПО, договор страхования ОПО. По данным страхового общества газовой промышленности, объем сборов по обязательному страхованию гражданской ответственности владельцев опасных производственных объектов (ОСОПО) в первом полугодии 2015 года снизился на 8% – до 5 млрд. рублей – по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. На рынке продолжается тенденция по снижению уровня охвата страхованием предприятий, которые в соответствии с законом об ОСОПО обязаны страховать свою ответственность. При

этом многие владельцы опасных объектов не афишируют факты аварий на предприятиях, из-за чего объем страховых выплат остается невысоким. Среди причин сокращения объемов рынка и снижения уровня проникновения ОСОПО – упорное уклонение отдельных предприятий от исполнения обязанности по страхованию, укрупнение опасных объектов и закрытие части предприятий. В целом за 3,5 года действия закона страховщикам было заявлено около 900 событий, по которым произведено 1 600 выплат. По экспертным оценкам, статистика аварийности в рамках ОСОПО очень далека от реальной картины. Владельцы опасных объектов не заявляют страховщикам случаи, которые не привели к серьезным последствиям для предприятия, работников и окружающих лиц, и не информируют о них Ростехнадзор во избежание повышенного внимания проверяющих органов. Опасаясь расследований, владельцы объектов стараются договориться с потерпевшими о возмещении вреда без участия страховой компании. Нередко такие происшествия квалифицируются как несчастные случаи на производстве и,

Экспертное сообщество: научные подходы таким образом, не попадают в статистику аварийности в рамках закона об ОСОПО. На сегодняшний день в зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью людей в случае возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций проживает половина населения: численность городского населения составляет почти 75% общей численности населения страны, и только 15% граждан проживают на территории, где нет опасных объектов. При этом большую опасность представляют аварии с выбросом химически и биологически опасных веществ, взрывы и пожары, гидродинамические аварии, аварии на электроэнергетических системах и очистных сооружениях. Поэтому собственникам предприятий необходимо помнить, что обязанность проведения страхования гражданской ответственности владельца опасного производственного объекта установлена в Федеральном законе № 116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Порядок страхования регламентируется ФЗ № 225 от 27 июля 2010 года «Об обязательном страховании гражданской ответственности владельцев опасных объектов за причинение вреда в результате аварии на опасном объекте». К опасным объектам, владельцы которых обязаны осуществлять обязательное страхование, относятся расположенные на территории Российской Федерации и подлежащие регистрации в государственном реестре в соответствии с законодательством о промышленной безопасности опасных производственных объектов или внесению в Российский регистр гидротехнических сооружений в соответствии с законодательством о безопасности гидротехнических сооружений. 1. Опасные производственные объекты, на которых: а) получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества (воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные, высокотоксичные, а также представляющие опасность для окружающей природной среды), в том числе автозаправочные станции с заправкой сжиженными углеводородными газами и (или) жидким моторным топливом; б) используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 мегапаскаля или при температуре нагрева воды более 115 °С; в) используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы (в том числе лифты и эскалаторы в многоквартирных домах, а также на объектах торговли, общественного питания, в административных учреждениях и на иных объектах, связанных с обеспечением жизнедеятельности граждан), канатные дороги, фуникулеры; г) получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов; д) ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях. 2. Гидротехнические сооружения – плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники, сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушений берегов водохранилищ, берегов и дна русел рек, сооружения (дамбы), ограждающие хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций, устройства от размывов на каналах и другие сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов и предотвращения негативного воздействия вод и жидких отходов. 3. Автозаправочные станции, на которых предусмотрена заправка транспортных средств сжиженными углеводородными газами и/или жидким моторным топливом. Данные объекты с точки зрения ФЗ № 225 являются опасными, так как возникновение аварии на указанных объектах может вести к причинению ущерба здоровью, жизни работников или имуществу физических и юриди-

ческих лиц. Наибольшую опасность представляют предприятия металлургической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, горнодобывающей и химической промышленности. Страхование опасных производственных объектов призвано защитить имущественные интересы страхователя, уменьшив или исключив финансовые издержки от причиненного вреда в результате аварии на ОПО. В случае наступления страхового случая страховая компания обязана возместить расходы по ликвидации последствий аварии, расходы по предварительному выяснению причин и обстоятельств причинения вреда, а также расходы по спасению жизни и имущества пострадавших или по уменьшению убытков. Страхование гражданской ответственности за причинение вреда является одной из главнейших обязанностей владельца ОПО. Для заключения договора страхователю необходимо представить страховщику следующие документы: • заявление об обязательном страховании опасных объектов; • копия свидетельства о регистрации ОПО в госреестре; • копии документов, подтверждающие право собственности или владения ОПО; • карта учета ОПО в государственном реестре и сведения, характеризующие опасный производственный объект; • сведения о наличии страховых случаев. Необходимо знать, что событие признается страховым случаем, если: 1) причинение вреда потерпевшим явилось следствием аварии на опасном объекте, произошедшей в период действия договора обязательного страхования. Вред, причиненный нескольким потерпевшим в результате аварии на опасном объекте, относится к одному страховому случаю. Вред, явившийся результатом последствий или продолжающегося воздействия аварии, произошедшей в период действия договора обязательного страхования, и причиненный после его окончания, а также вред, выявленный после окончания действия договора обязательного страхования, подлежит возмещению; 2) авария на опасном объекте, повлекшая причинение вреда, имела место на опасном производственном объекте, автозаправочной станции жидкого моторного топлива или на технических устройствах и сооружениях, относящихся к гидротехническому сооружению. Размеры страховых выплат по договору обязательного страхования составляют: а) 2 млн. рублей – в части возмещения вреда лицам, понесшим ущерб в результате смерти каждого потерпевшего (кормильца); б) не более 25 тысяч рублей – в счет возмещения расходов на погребение каждого потерпевшего; в) не более 2 млн. рублей – в части возмещения вреда, причиненного здоровью каждого потерпевшего; г) не более 200 тысяч рублей – в части возмещения вреда, причиненного в связи с нарушением условий жизнедеятельности каждого потерпевшего; д) не более 360 тысяч рублей – в части возмещения вреда, причиненного имуществу каждого потерпевшего – физического лица, за исключением вреда, причиненного в связи с нарушением условий жизнедеятельности; е) не более 500 тысяч рублей – в части возмещения вреда, причиненного имуществу каждого потерпевшего – юридического лица. По договору обязательного страхования страховщик не возмещает: 1) вред, причиненный имуществу страхователя; 2) расходы потерпевшего, связанные с неисполнением или ненадлежащим исполнением своих гражданскоправовых обязательств, определяемые в соответствии с Гражданским кодексом Российской Федерации, федераль-

Экспертное сообщество: научные подходы ными законами и принятыми в соответствии с ними иными нормативными правовыми актами, включающие в том числе неполученные доходы (упущенную выгоду) потерпевшего, непредвиденные, судебные и иные расходы; 3) вред, причиненный имуществу потерпевшего, умышленные действия которого явились причиной аварии на опасном объекте; 4) убытки, являющиеся упущенной выгодой, в том числе связанные с утратой товарной стоимости имущества, а также моральный вред. Страховщик освобождается от обязанности осуществить страховую выплату, если вред потерпевшим причинен в результате аварии на опасном объекте, произошедшей вследствие обстоятельств, предусмотренных пунктом 1 статьи 964 Гражданского кодекса РФ, а также в результате диверсий и террористических актов. Контроль за наличием договора страхования осуществляется федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим в пределах своей компетенции функции по контролю и надзору в области безопасности соответствующих опасных производственных объектов или гидротехнических сооружений (Ростехнадзор), и федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным на решение задач в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, в пределах их компетенции (МЧС России). За отсутствие договора страхования гражданской ответственности для владельца ОПО предусмотрена следующая ответственность: в соответствии со статьей 9.19

КоАП, несоблюдение требований об обязательном страховании владельца опасного объекта влечет наложение административного штрафа на должностных лиц в размере от 15 000 до 20 000 рублей, на юридических лиц – от 300 000 до 500 000 рублей. Существует также возможность применения к организации административного приостановления деятельности на основании ст. 9.1 КоАП за нарушение требований промышленной безопасности (согласно п.1 ст. 9 ФЗ № 116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», организация должна заключить договор страхования риска ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного объекта). Страхование ОПО – это единственный способ эффективно защитить себя от всевозможных негативных последствий аварий на объектах, эксплуатация которых сопряжена со значительными рисками. Таким образом, оформление полиса обязательного страхования ОПО – это не только залог соблюдения норм действующего законодательства, но и гарант надежности и эффективности бесперебойного ведения бизнеса. Литература 1. Назаров А.К. Теоретические основы безопасности жизнедеятельности. – М.: ДЭФА, 2000 г. 2. Федеральный закон от 27 июля 2010 года № 225-ФЗ «Об обязательном страховании гражданской ответственности владельца опасного объекта за причинение вреда в результате аварии на опасном объекте».

Лицензия на эксплуатацию ОПО законодательство на страже безопасности

Сергей ЗИНОВЬЕВ, директор ООО «ЭМИН» (г. Казань) Александр МИФТАХОВ, инженер-наладчик ООО «ЭМИН» (г. Казань) Эрик ГАРАЕВ, директор ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» (г. Казань) Рим ФАХРУТДИНОВ, ведущий эксперт ПБ ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» (г. Казань) Азат ГИСМАТУЛЛИН, эксперт ПБ ООО «ПРОМЭКС-Диагностика» (г. Казань) В статье рассматриваются значимые законодательные акты в сфере лицензирования деятельности в области эксплуатации опасных производственных объектов: дается понятие о классификации ОПО и лицензируемых видах работ. Цель лицензирования – упорядочить процессы, регулирующие безопасность производственной деятельности на потенциально опасных объектах. Ключевые слова: лицензирование ОПО, безопасность, эксплуатация опасных производственных объектов. До 2000-х годов в законодательстве отсутствовали единые нормы, регламентирующие процесс лицензирования. Унификация требований и приведение к единым стандартам реализованы в Федеральном законе «О лицензировании отдельных видов деятельности» от 8 августа 2001 года № 128-ФЗ. Документ стал первым механизмом государственного регулирования в области промышленной безопасности взрывопожароопасных производственных объектов, а также мерой защиты промышленного персонала, населения и окружающей среды от воздействия опасных факторов производственной деятельности, аварий и техногенных катастроф.

Задачами лицензирования отдельных видов деятельности являются предупреждение, выявление и пресечение нарушений юридическим лицом, его руководителем и иными должностными лицами, индивидуальными предпринимателями требований, которые установлены федеральными законами и принимаемыми в соответствии с ними иными нормативными правовыми актами Российской Федерации. Соответствие соискателя лицензии этим требованиям является необходимым условием для предоставления лицензии и их соблюдение обязательно при осуществлении лицензируемого вида деятельности. Лицензированием в сфере осуществления деятельности, которая связана с повышенной опасностью, занимается Ростехнадзор. Без лицензии Ростехнадзора организация не имеет право эксплуатировать объект, а в отдельных случаях не может осуществлять работы на опасном производственном объекте. Лицензирование деятельности в комплексе с мероприятиями по декларированию безопасности и страхованию ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного объекта способствует предупреждению аварий и катастроф техногенного характера. Лицензируемые виды работ/услуг: • получение, использование, переработка, хранение, транспортирование, уничтожение воспламеняющихся,

Экспертное сообщество: научные подходы окисляющих, горючих, взрывчатых, токсичных, высокотоксичных веществ и веществ, представляющих опасность для окружающей среды, на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах I, II или III классов опасности; • эксплуатация оборудования, работающего под избыточным давлением более 0,07 мегапаскаля: пара, газа; воды при температуре нагрева выше 115 °C; прочих жидкостей при температуре нагрева выше температуры их кипения; • получение расплавов черных и цветных металлов, сплавов на основе этих расплавов с использованием оборудования, рассчитанного на получение расплава массой более 500 кг; • ведение горных работ, работ по обогащению полезных ископаемых, работ в подземных условиях (исключая случаи ведения открытых горных работ без использования воспламеняющихся, окисляющих, горючих и взрывчатых веществ); • хранение или переработка растительного сырья, в процессе которых образуются взрывоопасные пылевоздушные смеси, способные самовозгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления, а также хранение зерна, продуктов его переработки и комбикормового сырья, склонных к самосогреванию и самовозгоранию на объектах. В 2007 году в части законодательства произошло усиление позиций государства в области лицензирования: в Федеральный закон № 128-ФЗ были внесены изменения, которые скорректировали перечень лицензируемых видов деятельности и установили новый вид лицензируемого вида деятельности – эксплуатация взрывопожароопасных производственных объектов, оставив эксплуатацию химически опасных объектов отдельным видом деятельности. В 2011 году в силу вступил еще один закон – № 99-ФЗ от 4 мая 2011 года «О лицензировании отдельных видов деятельности», в котором сокращен список лицензируемых видов деятельности. В 2013 году принят Федеральный закон ФЗ-22 от 4 марта 2011 года «О внесении изменений в Федеральный закон о промышленной безопасности опасных производственных объектов», который определил критерии категорирования ОПО. Среди магистральных нововведений отмечается подразделение опасных производственных объектов на 4 категории опасности – с 1-го по 4-й класс, причем ОПО 1 и 2 классов опасности подлежат постоянному надзору и контролю со стороны государства. Соответствующий класс присваивается опасному объекту в момент регистрации в реестре ОПО. В связи с введением классификации опасных производственных объектов установлен новый порядок лицензирования эксплуатации взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов. Лицензия требуется на эксплуатацию объектов I, II и III классов опасности, на объекты IV класса не нужна. Напомним, что к I классу относятся объекты чрезвычайно высокой опасности, ко II классу – высокой, к III классу – средней и к IV классу – низкой опасности. К лицензируемым ОПО I–III классов опасности можно отнести объекты, на которых используются или применяются: – горючие, окисляющие, высокотоксичные и взрывчатые вещества (например, порох, динамит и т. п.); – оборудование, предназначенное для плавки черных и цветных металлов, количество готового расплава более 0,5 тонны (например, оборудование плавильного цеха в черной металлургии); – оборудование, работающее под высоким давлением (например, котел в котельной). Стоит отметить, что лицензия на эксплуатацию ОПО действует бессрочно, однако если после получения лицензии юридическое лицо изменит свое наименование или адрес местонахождения, либо проведет реорганизацию,

то лицензию придется обязательно переоформлять, так как она выдается на конкретный объект, расположенный по определенному адресу. Переоформление лицензии на ОПО происходит и в случае расширения деятельности организации, ее структурного изменения или иных изменений, которые необходимо отразить в лицензии. Кроме этого, 15 ноября 2014 года вступил в силу Федеральный закон № 307-ФЗ «О внесении изменений в КоАП и отдельные законодательные акты РФ и о признании утратившими силу отдельных положений законодательных актов РФ в связи с уточнением полномочий государственных органов и муниципальных органов в части осуществления государственного контроля (надзора) и муниципального контроля», согласно которому изменился порядок переоформления лицензий. Данный закон вносит изменения в порядок переоформления лицензий на различные виды деятельности, в частности, на эксплуатацию ОПО. Изменения коснулись статьи 22 ФЗ от 4 мая 2011 года № 99-ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности», а именно: а) в части 5 слова «технического регламента» заменить словами «нормативного правового акта»; б) часть 6 признать утратившей силу; в) дополнить часть 6.1 разделом следующего содержания: 6.1. Лицензии на виды деятельности, наименования которых изменены, лицензии, не содержащие перечней работ, услуг, которые выполняются, оказываются в составе конкретных видов деятельности, и лицензии, содержащие перечни работ, услуг, которые выполняются, оказываются в составе конкретных видов деятельности, если нормативными правовыми актами Российской Федерации в указанные перечни внесены изменения, подлежат переоформлению в порядке, установленном настоящей статьей, при условии соблюдения лицензионных требований, предъявляемых к таким видам деятельности (выполнению работ, оказанию услуг, составляющих лицензируемый вид деятельности). Поправки касаются предприятий, обладающих лицензией(-ми) на эксплуатацию взрывопожароопасных или химически опасных производственных объектов, оформленных до 15 марта 2013 года, до вступления в силу ФЗ от 4 марта 2013 года № 22-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», то есть до появления объединенной Лицензии на эксплуатацию взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов I, II и III классов опасности. Организации, у которых наименование вида деятельности в лицензии отличается от текущего (эксплуатация взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов I, II и III классов опасности), обязаны переоформить свои лицензии. В соответствие с пунктом 5 статьи 10 ФЗ от 4 марта 2013 года № 22-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», предполагается, что предоставленные до 1 июля 2013 года лицензии на эксплуатацию взрывопожароопасных производственных объектов и лицензии на эксплуатацию химически опасных производственных объектов сохраняют свое действие после дня вступления в силу настоящего Федерального закона и предоставляют их лицензиатам право осуществлять эксплуатацию объектов I, II и III классов опасности в соответствии с перечнем выполняемых работ, указанным в таких лицензиях. К таким лицензиям применяются положения законодательства Российской Федерации, регулирующие лицензирование деятельности по эксплуатации взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов I, II и III классов опасности. Руководству эксплуатирующих организаций стоит помнить, что если лицензия своевременно не будет переоформлена, то действия юридического лица могут быть квалифицированы как осуществление деятельности без

Экспертное сообщество: научные подходы лицензии, что повлечет за собой не только наложение штрафа, но и административную ответственность руководителя предприятия. Затраты на получение (переоформление) лицензии будут несравненно меньше, чем штрафы и негативные юридические последствия. Таким образом, лицензирование – это комплекс мероприятий, связанных с предоставлением лицензий, переоформлением документов, подтверждающих наличие лицензий, приостановлением и возобновлением действия лицензий, аннулированием лицензий и контролем лицензирующих органов за соблюдением лицензиатами при осуществлении лицензируемых видов деятельности соответствующих лицензионных требований и условий. Лицензионные требования и условия представляют собой совокупность установленных положениями о лицензировании конкретных видов деятельности, выполнение которых обязательно при осуществлении требований и условий лицензируемого вида деятельности. Лицензирование эксплуатации объектов и работ повышенной опасности способствует более качественному обучению

инженерно-технических работников и рабочих, занятых технической эксплуатацией потенциально опасных производств и объектов, повышению ответственности за состояние безопасности юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, а также повышению эффективности надзора и контроля за безопасностью производственной деятельности потенциально опасных объектов. Литература 1.Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Серов Г.П., Серов С.Г. «Техногенная и экологическая безопасность в практике деятельности предприятий» – М.: «Ось-89», 2009 г. – 512 с. 3. Новые подходы в регулировании промышленной безопасности / Ферапонтов А.В., Яковлев Д.А., Кловач Е.В. // «Безопасность труда в промышленности». – 2013 г. – № 4. 4. Федеральный закон от 8 августа 2001 года № 128-ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности».

Декларация промышленной безопасности готовность к безопасности ОПО

Сергей ЗИНОВЬЕВ, директор ООО «ЭМИН» (г. Казань) Александр МИФТАХОВ, инженер-наладчик ООО «ЭМИН» (г. Казань) Эрик ГАРАЕВ, директор ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» (г. Казань) Рим ФАХРУТДИНОВ, ведущий эксперт ПБ ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» (г. Казань) Азат ГИСМАТУЛЛИН, эксперт ПБ ООО «ПРОМЭКС-Диагностика» (г. Казань) Промышленная безопасность производства имеет большое значение вне зависимости от типа деятельности предприятия. В России с 1995 года осуществляется декларирование промышленной безопасности. В данной статье рассматривается тема необходимости разработки декларации промышленной безопасности, изменения в законодательстве и этапы согласования и подготовки документа. Ключевые слова: декларация промышленной безопасности, разработка декларации ПБ, ОПО, экспертиза декларации ПБ. В современном мире, где промышленность развивается быстрыми темпами, актуальность вопроса безопасности в промышленности возрастает с каждым днем, особенно на фоне увеличения числа техногенных и экологических катастроф. Поэтому наличие декларации промышленной безопасности для производственного объекта, действие которого связано с повышенной опасностью производства, является обязательным, так как данный документ позволяет облегчить контроль за соблюдением безопасности, оценивать достаточность и эффективность мер, принятых для предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций на данном промышленном объекте. Декларация промышленной безопасности объектов является документом, подтверждающим обеспечение соблюдения техники безопасности на производствах, отли-

чающихся высоким риском для сотрудников. Еще одной целью оформления этого документа стало облегчение контроля над опасными производствами со стороны контролирующих органов. В 1982 году после ряда крупных аварий на промышленных объектах Европейское Экономическое Сообщество приняло Директиву 82/501/ЕЭС «О предотвращении крупных промышленных аварий», которой была введена процедура декларирования промышленной безопасности. В Российской Федерации первым нормативным документом, устанавливающим необходимость разработки декларации безопасности, является Постановление Правительства РФ от 1 июля 1995 года № 675 «О декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации». Основным же документом в области промышленной безопасности, в том числе и в ее декларировании, стал вышедший в 1997 году Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ. Наличие декларации промышленной безопасности является обязательным требованием при получении лицензии на право эксплуатации опасного производственного объекта. Документ состоит из трех книг: это сама декларация, расчетно-пояснительная записка и информационный лист. Структура определена на уровне подзаконных актов и строго регламентирована. Декларация промышленной безопасности объектов – официальный документ. В нем в полной мере отражаются

Экспертное сообщество: научные подходы возможные опасные ситуации, а также масштабы вероятных чрезвычайных ситуаций и их последствий. Документ также декларирует те меры, которые были разработаны на предприятии для обеспечения требуемого уровня безопасности. Основная цель декларирования промышленной безопасности – информирование (эксплуатирующей организацией или заказчиком проекта, застройщиком, владельцем объекта) исполнительных органов власти (в том числе надзорных органов), общества и населения о рисках крупных аварий и безопасности опасных производственных объектов (ОПО) для обеспечения контроля за соблюдением мер безопасности, оценки достаточности и эффективности мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций на промышленном объекте, в том числе для целей реализации ФЗ-225 «Об обязательном страховании гражданской ответственности владельца опасного объекта за причинение вреда в результате аварии на опасном объекте». Оформляя декларацию, руководство компании подтверждает, что в случае наступления чрезвычайной ситуации оно готово оперативно провести необходимые мероприятия, чтобы ликвидировать последствия. Строительство нового производственного объекта, являющегося опасным, а также проведение реконструкции или ремонта действующих предприятий требует разработки пакета проектной документации. В соответствии с Федеральным законом № 116-ФЗ от 27 июля 1997 года, обязательной составляющей пакета проектных документов является разработанная и утвержденная Декларация промышленной безопасности. В состав декларации промышленной безопасности, составленной для опасного производственного объекта, должен входить ряд обязательных сведений. В декларации необходимо проанализировать риски возникновения аварий и различные угрозы, которые могут повлечь за собой такие аварии. В декларации также должен содержаться анализ предпринятых на опасном производственном объекте мер для предупреждения аварий, мер по соблюдению требований безопасности при эксплуатации опасного оборудования или применения опасных веществ, мер по подготовке к локализации возможной аварии и устранения ее последствий. Декларация промышленной безопасности должна включать в себя и перечень мероприятий, направленных на снижение масштабов потенциальных аварий и минимизацию возможного ущерба. В марте 2013 года был утвержден Федеральный закон от 4 марта 2013 года № 22-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», а также отдельные законодательные акты Российской Федерации о признании утратившим силу подпункта 114 пункта 1 статьи 333.33 части второй Налогового кодекса Российской Федерации» (далее – Закон № 22-ФЗ), который существенно изменил требования к ОПО, в частности, к декларированию. Так, Закон № 22-ФЗ определяет, что обязанность по разработке деклараций промышленной безопасности сохранится только для ОПО I и II классов опасности, на которых опасные вещества получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются или уничтожаются (за исключением использования взрывчатых веществ при проведении взрывных работ). Декларация ПБ разрабатывается в составе проектной документации на строительство, реконструкцию ОПО, а также документации на техническое перевооружение, консервацию, ликвидацию ОПО. Декларация ПБ в отношении ОПО, находящегося в эксплуатации, разрабатывается вновь: • в случае истечения 10 лет со дня внесения в реестр деклараций промышленной безопасности последней Декларации ПБ; • при изменении технологических процессов на ОПО либо увеличении более чем на 20% количества опасных веществ, которые находятся или могут находиться на ОПО;

• в случае изменения требований промышленной безопасности; • по предписанию федерального органа исполнительной власти в области промышленной безопасности или его территориального органа в случае выявления несоответствия сведений, содержащихся в Декларации ПБ, сведениям, полученным в ходе осуществления федерального государственного надзора в области промышленной безопасности. Декларация ПБ утверждается руководителем организации, эксплуатирующей ОПО. Данный руководитель несет ответственность за полноту и достоверность сведений, содержащихся в Декларации ПБ, в соответствии с законодательством РФ. Декларация ПБ, разрабатываемая в составе документации на техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию ОПО, и Декларация ПБ, разрабатываемая вновь, проходят экспертизу промышленной безопасности. Проектная документация на строительство, реконструкцию ОПО, содержащая Декларацию ПБ, подлежит экспертизе в соответствии с законодательством РФ о градостроительной деятельности. Декларация ПБ, представленная в федеральный орган исполнительной власти в области промышленной безопасности или его территориальный орган, вносится в реестр деклараций промышленной безопасности в течение пяти рабочих дней со дня поступления соответствующих документов. Ведение указанного реестра осуществляется федеральным органом исполнительной власти в области промышленной безопасности в соответствии с административным регламентом. Административный регламент Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по предоставлению государственной услуги по ведению реестра деклараций промышленной безопасности утвержден приказом Ростехнадзора от 23 июня 2014 года № 257. Часто собственники или эксплуатирующая организация не считают декларацию важным документом и не хотят тратить на ее составление трудовые и финансовые ресурсы. Однако данный документ содержит в себе необходимую информацию для эксплуатирующей организации, в частности, в декларации расчетным и аналитическим путем определяются неблагоприятные ситуации при реализации аварийной ситуации, и разработчик декларации определяет готовность организации к их ликвидации. Утвержденная декларация свидетельствует о том, что организация готова к аварии и сможет с ней справиться. Кроме этого, информационный лист декларации не является документом для служебного пользования и доступен всем желающим, каждый сотрудник предприятия или житель близлежащих территорий может ознакомиться с этим документом и оценить реальную ситуацию с обеспечением безопасности в регионе расположения декларируемого объекта. Собственнику ОПО необходимо помнить, что существует наказание, предусмотренное законодательством за отсутствие документа – согласно ст. 9.21 Кодекса РФ об административных правонарушениях, нарушение требований промышленной безопасности или условий лицензий на осуществление видов деятельности в области промышленной безопасности опасных производственных объектов влечет наложение административного штрафа на юридических лиц – от двадцати тысяч до тридцати тысяч рублей или административное приостановление деятельности на срок до девяноста суток. Декларация промышленной безопасности традиционно является одним из самых важных документов при эксплуатации объекта, и к его разработке предъявляются повышенные требования, поскольку более сложного для разработки в системе промышленной безопасности документа просто нет. Важность декларации промышленной безопасности подчеркивает и тот факт, что экспертиза деклараций не попадает под экспертизу иной документации, связанной с эксплуатацией опасных производ-

Экспертное сообщество: научные подходы ственных объектов, а выделена в отдельное направление экспертизы и лицензирования экспертных организаций – экспертиза деклараций промышленной безопасности. Литература 1. Безопасность труда, санитария и гигиена: Справ. пособие. – М.: Изд-во стандартов, 1999.

2. Дьяконов К.П., Дончева Л.В. Экологическое проектирование и экспертиза. М.: Аспект Пресс, 2005. 3. Коршунов Ю.Н. Комментарий законодательства РФ об охране труда. – М.: Норма, 2001. 4. Постановление Правительства РФ от 1 июля 1995 года № 675 «О декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации».

Безопасность при эксплуатации ГПМ Сергей ЗИНОВЬЕВ, директор ООО «ЭМИН» (г. Казань) Александр МИФТАХОВ, инженер-наладчик ООО «ЭМИН» Эрик ГАРАЕВ, директор ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» Рим ФАХРУТДИНОВ, ведущий эксперт ПБ ООО «МИКГ «Экспертконсалтцентр» Артур БАРХАНОВ, эксперт ПБ ООО «ПРОМЭКС-Диагностика» В статье рассматриваются вопросы обеспечения безопасности производства при эксплуатации грузоподъемных механизмов (ГПМ), приводятся обязанности лиц, ответственных за исправное состояние грузоподъемных кранов, приводится перечень технической документации, необходимой для изучения при работе с ГПМ. Ключевые слова: безопасность, надзор за грузоподъемными механизмами, техническое освидетельствование, эксплуатация ГПМ. К основным причинам аварий на грузоподъемных механизмах относятся нарушения при их обслуживании и ремонте, а также неудовлетворительная организация производства работ (подъем груза с превышением грузоподъемности, неправильная обвязка и строповка груза, применение неиспытанных стропов и вспомогательных приспособлений, неправильная установка кранов, отрыв защемленного груза и подъем груза с косым натяжением канатов). Аварии кранов происходят также из-за неудовлетворительного содержания подкрановых путей, эксплуатации кранов с неисправными приборами безопасности (ограничителями грузоподъемности, подъема груза и стрелы, указателями вылета стрелы, концевые выключатели и т.п.). По мере старения парка кранов требования к выполнению работ, направленных на обеспечение их безопасной эксплуатации, будут ужесточаться. Если раньше для поддержания крана или другого грузоподъемного механизма в работоспособном состоянии можно было ограничиться текущими или полнокомплектными ремонтами, то в настоящее время должны выполняться в полном объеме все предписанные профилактические и ремонтные работы, в том числе капитально-восстановительные работы кранов с разборкой и диагностированием состояния узлов конструкций. Главной целью надзора за грузоподъемными механизмами является своевременное выявление неисправностей и недопущение возникновения аварийных ситуаций. При эксплуатации грузоподъемной техники и оборудования необходимо следовать требованиям Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Пра-

вила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения (ПС)», а также правилам по безопасной эксплуатации, разработанным Ростехнадзором. Согласно этим правилам, полное техническое освидетельствование должно осуществляться каждые три года специалистом, ответственным за осуществление производственного контроля при эксплуатации ПС. Данные освидетельствования заносятся в паспорт подъемного сооружения с регистрацией способов проведения освидетельствования. Частичное техническое освидетельствование должно проводиться ежегодно. Кроме того, после выполнения любых сварочных ремонтных работ грузоподъемных механизмов надо провести неразрушающий контроль сварных швов, прочность материала, подвергшегося нагреву во время сварки. Такие же работы необходимо выполнять и после замены грузонагруженных конструкций вследствие их физического старения. Проверку имеют право выполнять только лицензированные лаборатории и организации. Кроме этого, Правилами предусмотрено назначение в цехах, на участках, эксплуатирующих краны, лиц, ответственных за исправное состояние грузоподъемных кранов и безопасное производство работ по перемещению грузов кранами. Лицом, ответственным за исправное состояние грузоподъемных кранов, назначается инженерно-технический работник (заместитель начальника цеха по оборудованию, механик, мастер кранового хозяйства цеха), которому подчинен персонал, обслуживающий краны. Ответственность за исправное состояние кранов должна быть возложена только на одного человека. В паспорт крана до его регистрации в органах Ростехнадзора должны быть внесены: фамилия, имя и отчество ответственного, номер и дата приказа о его назначении и личная подпись. Все эти данные вносятся в паспорт крана каждый раз при временном назначении нового ответственного работника. Лица, ответственные за исправное состояние грузоподъемных кранов, назначаются приказом по предприятию из числа наиболее опытных, квалифицированных инженерно-технических работников, аттестованных комиссией под председательством инспектора Ростехнад-

Экспертное сообщество: научные подходы зора, оценивающей знание Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения (ПС)», «Правила технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий»; в части, касающейся электрооборудования кранов, – «Инструкции для лиц, ответственных за исправное состояние грузоподъемных кранов», «Инструкции завода-изготовителя по монтажу и эксплуатации кранов», производственных инструкций и обслуживаемых кранами технологических процессов, а также получивших соответствующее удостоверение. Прямая обязанность указанных лиц – обеспечивать исправное состояние кранов, выполнять требования перечисленных выше инструкций, в том числе: – содержать грузоподъемные краны, съемные грузозахватные приспособления и подкрановые пути (если их содержание не возложено на других работников) в исправном состоянии путем систематических осмотров, ремонтов в установленные графиком сроки, контролировать правильное ведение журнала периодических осмотров и своевременно устранять выявленные неисправности, а также регулярно лично осматривать грузоподъемные краны, подкрановые пути, съемные грузозахватные приспособления и тару; – обслуживать и ремонтировать грузоподъемные краны обученными и аттестованными работниками, имеющими необходимые знания и достаточные навыки для выполнения возложенных на них работ, а также проверять их знания не реже чем через 12 месяцев и систематически проводить инструктаж персонала – проверять, соблюдают ли они Правила и инструкции; – останавливать объекты для ремонта в соответствии с гpaфиком; – выполнять предписания органов Ростехнадзора и лица, осуществляющего надзор за кранами на данном предприятии (организации); – хранить паспорта и техническую документацию на грузоподъемные краны, съемные грузозахватные приспособления и тару, вести журналы аттестации и периодически проверять знания персонала; – следить, чтобы краны обслуживались постоянно закрепленными работниками, не допускать переход крановщиков с одного крана на другой без ведома ответственного лица и установленного Правилами порядка; – обеспечивать порядок ввода в эксплуатацию новых кранов; – принимать все предусмотренные Правилами и указанными выше инструкциями меры для проведения технического освидетельствования кранов и испытания их грузом и соответственно отражать результаты в акте; – обеспечить порядок закрепления за кранами ремонтного персонала, разрабатывать графики осмотров и ремонтов, снабжать крановщиков вахтенными журналами, а ремонтников – журналами для записей результатов осмотров; – следить за наличием на рабочих местах схем безопасной строповки грузов и обеспечивать стропальщиков исправными грузозахватными приспособлениями и тарой; – запрещать работу крана при неисправностях или нарушениях, установленных Правилами. При этом необходимо знать, что грузоподъемная машина должна быть остановлена и не может быть допущена к работе в следующих случаях: – если грузоподъемная машина эксплуатируется с истекшим сроком технического освидетельствования; – если на грузоподъемной машине выявлено много неисправностей, свидетельствующих об отсутствии надзора за ее техническим состоянием; – если обнаружены трещины в ответственных местах металлоконструкции крана; – если обнаружены неисправности в механизме подъема груза или стрелы;

– если неисправны приборы безопасности; – при невыполнении предписания инспектора Ростехнадзора; – если грузоподъемный кран обслуживается неаттестованными крановщиками, стропальщиками или если не назначено лицо, ответственное за исправное состояние грузоподъемных машин, или лицо, ответственное за безопасное перемещение грузов кранами. Приведем перечень технической документации по надзору за правильным содержанием и эксплуатацией грузоподъемных механизмов, съемных грузозахватных приспособлений, подкрановых сооружений, порядок их периодических осмотров, который рекомендуется для внедрения на предприятиях: 1) паспорт и шнуровая книга на каждый грузоподъемный механизм; 2) журнал периодических осмотров грузоподъемных механизмов и подкрановых путей. Осмотры проводятся по специальному графику слесарями и монтерами не реже одного раза в 10 дней; мастерами – не реже двух раз в месяц для разливочных кранов и не реже одного раза в месяц – для всех остальных; механиком и энергетиком цеха – не реже одного раза в месяц для разливочных кранов и один раз в 2 месяца – для остальных; 3) график осмотра подкрановых сооружений разрабатывается главным механиком предприятия из расчета осмотров не реже одного раза в 6 месяцев. Он же контролирует его выполнение. Осмотр подкрановых путей мостовых кранов проводится по графику мастером не реже одного раза в месяц, механиком – не реже одного раза в 3 месяца; 4) журнал периодических осмотров и ремонтов съемных грузозахватных приспособлений и тары. Осмотр грузозахватных приспособлений проводится не реже: а) через каждые 6 месяцев при осмотре траверс; б) через месяц при осмотре клещей и других захватов; в) через каждые 10 дней при осмотре стропов и тары. Приспособления, составными частями которых являются цепи и канаты, должны осматриваться не реже одного раза в 10 дней. При изготовлении новых съемных грузозахватных приспособлений и после их ремонта в журнал заносится специальная запись с указанием номера сертификата, фактического коэффициента запаса прочности, даты испытания и веса испытываемого груза. Запись подтверждается подписью лица, проводившего испытание. Нормативные и правовые акты, регламентирующие деятельность по надзору в области промышленной безопасности оборудования, работающего под давлением, грузоподъемных механизмов и подъемных сооружений: 1) Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»; 2) Федеральный закон от 4 мая 2011 года № 99-ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности»; 3) Федеральный закон от 26 декабря 2008 года № 294ФЗ «О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при осуществлении государственного надзора (контроля) и муниципального контроля»; 4) Технический регламент Таможенного союза «О безопасности машин и оборудования» (ТР ТС 010/2011); 5) Технический регламент Таможенного союза «Безопасность лифтов» (ТР ТС 011/2011); 6) Постановление Правительства Российской Федерации от 13 мая 2013 года № 407 «Об уполномоченных органах Российской Федерации по обеспечению государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов Таможенного союза»; 7) Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения»;

Экспертное сообщество: научные подходы 8) Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности грузовых подвесных канатных дорог»; 9) Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Требования к производству сварочных работ на опасных производственных объектах»; 10) Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности пассажирских канатных дорог и фуникулеров»; 11) Правила технического расследования причин обстоятельств аварий на опасных объектах – лифтах, подъемных платформах для инвалидов, эскалаторах (за исключением эскалаторов в метрополитенах)»; 12) Приказ Ростехнадзора от 18 ноября 2014 года № 519 «Об утверждении формы извещения об аварии на опасном

объекте и формы акта технического расследования причин аварий на опасных объектах». Литература 1. Грузоподъемные краны. Безопасность при эксплуатации: приказы, инструкции, журналы, положения / Бадагуев Б.Т. – 2010 г. – 320 с. 2. ПБ 03-517-02 «Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов». 3. ПБ 10-382-00 «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов». 4. ПБ 10-611-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации подъемников (вышек)».

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 66-7

Вопросы соответствия понятия «давление»

в нормативной технической документации и правилах промышленной безопасности

Николай РОМОДАНОВСКИЙ, заместитель начальника отдела АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Денис БОРИСЕНКО, начальник отдела АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Виктор КОВРОВ, ведущий инженер, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Дмитрий ВАСИЛЬЕВ, ведущий инженер, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) В статье рассматривается вопрос соответствия понятий давлений применительно к оборудованию, работающему под избыточным давлением (сосуды, аппараты, котлы, трубопроводы), в нормативнотехнической документации и Федеральных нормах и правилах. Ключевые слова: Федеральные норма и правила в области промышленной безопасности, пробное давление, рабочее давление. В настоящей статье рассмотрены вопросы соответствия понятий давлений применительно к оборудованию, работающему под избыточным давлением (сосуды, аппараты, котлы, трубопроводы), в нормативно-

Наименование понятий

Давление пробное

технической документации (НТД) и Федеральных нормах и правилах (ФНП). Исходя из определений понятий давлений, данных в ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность», даны рекомендации по приведению в соответствие понятий давлений, данных в НТД и ПБ, на примере: ТР ТС 032/2013 [1], ФНП ПБ ОПО ОРИД [2], ФНП ПБ ОПО МТ [3] и ГОСТ 14249-89 [4]. Перечень понятий давлений, относящихся к оборудованию, работающему под избыточным давлением, и соответствующие определения этих понятий приведены в таблице.В качестве критерия для принятия решения о соответствии понятий, приведенных в таблице, был принят ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность».

Определения понятий давлений по ТР ТС 032/2013, ФНП ПБ ОПО ОРИД, ФНП ПБ ОПО МТ, ГОСТ 14249-89 ТР ТС 032/2013

Избыточное давление, при котором производится испытание оборудования на прочность и плотность

ФНП ПБ ОПО ОРИД Значение пробного давления Рпр при гидравлическом испытании металлических сосудов (за исключением литых), а также электрокотлов определяют по формуле: Рпр = 1,25 Р σ20/ σt , где Р – расчетное давление в случае доизготовления на месте эксплуатации, в остальных случаях – рабочее давление

ФНП ПБ ОПО МТ

ГОСТ 14249-89

Не приведено

Под пробным давлением в сосуде или аппарате следует понимать давление, при котором проводится испытание сосуда или аппарата

Заключение о соответствии

Имеет место несоответствие требований понятий «Давление пробное» между ТР ТС 032/2013 и ФНП ПБ ОПО ОРИД

Экспертное сообщество: научные подходы

Давление рабочее

Максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса

Давление расчетное

Давление, при котором производится расчет на прочность оборудования

Давление разрешенное

Максимальное допустимое избыточное давление для оборудования, установленное на основании оценки соответствия или контрольного расчета на прочность

Разрешенное рабочее давление

Не предусмотрено

Как видно из таблицы, существует несоответствие понятия пробного давления в ТР ТС 032/2013 как давления, при котором производится испытание оборудования на прочность, требованиям ФНП ПБ ОПО ОРИД, в которых предусмотрено определение пробного давления для испытания сосудов на прочность, исходя из рабочего давления. Для приведения в соответствие понятий пробного давления, приведенных в ФНП ПБ ОПО ОРИД и ГОСТ 1424989, требуется корректировка ФНП ПБ ОПО ОРИД (п.172) в части замены ссылки на рабочее давление ссылкой на расчетное давление. Из таблицы также следует, что понятие «разрешенное рабочее давление», введенное ФНП ПБ ОПО МТ [3], не предусмотрено ни в одном из приведенных в таблице НТД. Очевидно, что понятие «разрешенное рабочее давление» получено путем объединения двух понятий «давление рабочее» и «давление разрешенное», которые несовместимы по смыслу. Сравнивая определения понятий, можно заметить, что определение понятия «разрешенное рабочее давление» совпадает с определением понятия «давление разрешенное».

Не приведено

Под рабочим давлением для сосуда и аппарата следует понимать максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса

Соответствует

Не приведено

Под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, на которое проводится их расчет на прочность

Соответствует

Не предусмотрено

Заключение о соответствии не может быть сделано, так как понятие «давление разрешенное» в ГОСТ 14249-89 не предусмотрено

Не предусмотрено

Заключение о соответствии не может быть сделано, так как понятие «разрешенное рабочее давление» в ГОСТ 14249-89 не предусмотрено

Не приведено

Определяется на основании расчетов на прочность (п. 85)

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что введенное понятие в [3] «разрешенное рабочее давление» не соответствует понятиям, приведенным в ТР ТС 032/2013 [1] и подлежит корректировке на «разрешенное давление». Литература 1. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением». 2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности для опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (утверждены приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116). 3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности для опасных производственных объектов магистральных трубопроводов» (утверждены приказом Ростехнадзора от 6 ноября 2013 года № 520). 4. ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность».

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 66-7

Оценка технического состояния и остаточного ресурса емкостного оборудования гидрометаллургических производств металлургических предприятий Юрий БАРАБАНОВ, ведущий инженер, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Владимир РОДИН, начальник отдела, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Александр АФЛЯТУНОВ, ведущий инженер, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Евгений ГАЛКИН, ведущий инженер АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Виктор БЕРКОВ, ведущий инженер АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Приводится общий инженерный подход, позволяющий практически определить прочность, оценить остаточный ресурс баков, емкостей гидрометаллургических производств и других технологических процессов, где применяются агрессивные рабочие среды. Ключевые слова: Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности, технические устройства, экспертиза, сосуды и аппараты. Приводится общий инженерный подход, позволяющий практически определить прочность, оценить остаточный ресурс баков, емкостей гидрометаллургических производств и других технологических процессов, где применяются агрессивные рабочие среды. Наиболее распространенными емкостями, применяемыми в производствах с агрессивными рабочими средами, являются вертикально расположенные емкости с гладкими цилиндрическими обечайками, с плоскими, коническими, выпуклыми эллиптическими, сферическими и торосферическими днищами. Емкости с коническими, выпуклыми днищами обычно монтируются на отдельных опорах, а с плоскими днищами устанавливаются целиком днищем на поверхность фундамента или на кольцевой фундамент по контуру днища. Как правило, емкости изготавливаются при помощи сварки из коррозионно-стойких сталей, титана. В большинстве технологических процессов емкости обычно используются в состояниях налива, перекачки, испытывая внутреннее гидростатическое давление от находящейся внутри емкостей рабочей жидкости. Одним из требований проведения экспертизы промышленной безопасности технических устройств является выполнение расчетных и аналитических процедур оценки и прогнозирования технического состояния объекта экспертизы, включающие определение остаточного ресурса (срока службы) [1]. Для осуществления прогноза технического состояния емкостей, при их дальнейшей эксплуатации, необходимо проведение расчета на прочность и оценки остаточного ресурса таких емкостей по фактическому состоянию металлоконструкций [1]. Для этого предварительно методами неразрушающего

контроля определяются зоны поверхности емкостей, подверженные наибольшему воздействию агрессивной рабо7548 знака(ов) чей среды в условиях внутреннего гидростатического давD:\Регламент\2015\№6_2015\Диасиб\2. ОЦЕНКА техн.сост. - формулы._КОРР. ления. зоны с наименьшей толщиной стенок обечаек и ДатаЭто печати 03.12.15 10:02 днищ, а также с магнитными характеристиками металла, Редактор ____________, обработка __ _____, автор Cоколова свидетельствующими о напряженно-деформированном Иллюстрации состоянии. 7548 знака(ов) Страницы_____________ Расчет допустимой толщины таких зон обечайки емкоD:\Регламент\2015\№6_2015\Диасиб\2. ОЦЕНКА техн.сост. - формулы._КОРР.d ___________________________________________________________________ сти, находящейся под действием внутреннего гидростаДата печати 03.12.15 10:02 тического определяется [2] Редактордавления, ____________, обработка __соотношением _____, автор Cоколова

Иллюстрации 7548 знака(ов) , (1) р p D:\Регламент\2015\№6_2015\Диасиб\2. ОЦЕНКА техн.сост. - формулы._КОРР. Страницы_____________ где: Дата печати 03.12.15 10:02 ___________________________________________________________________ Редактор ____________, обработка __ _____, Cоколова р – давление на расчетной глубине при автор заданном уровp ρ T2; Иллюстрации не налива, кгс/см

S = (pD)/((2[σ]φ ) – p),

(1)

φ = φ x φ = 0.9 x 0.9 = 0.81, (2) D – диаметр обечайки, см; Страницы_____________ (pD)/((2[σ]φ (1) p) – p),кгс/см ; напряжение, [Sσр] –=допустимое __________________________________________________________________  φS прочности сварных швов, s1д–коэффициент KK 0 D p  знака(ов)   , x 0.9 = 0.81,,(3)   (2) φ7548 = φ x φ = 0.9 (2) p ρ T D:\Регламент\2015\№6_2015\Диасиб\2. (1)- формулы._КОРР. Sр = (pD)/((2[σ]φp) – p), ОЦЕНКА техн.сост. 2

где: Дата печати 03.12.15 10:02 ____________, обработка __ _____, автор Cоколова φРедактор – коэффициент прочности продольного шва; p pDк/((2[σ]φ (4) SИллюстрации  прочности к –=коэффициент p-р) cosα 1) φ кольцевого шва. φ = φ x φ = 0.9 x 0.9 = 0.81, (2) T Ss1дp KKρ0 плоских D p T круглых  , (3) Толщина днищ определится соотно  Страницы_____________ шением [2] ___________________________________________________________________ D (5 к=D–2[r(1–cos α1)+0,7 α1sin α1]  , (3)  KK  cosα ) p pD0кD/((2[σ]φ (4) SSsк1д = (3)   ,p-р) = (pD)/((2[σ]φ ) – p), 1 (1) (6) р S (pR)/((2[σ]φ р pp) – 0,5p), где: К – коэффициент конструкции днища, зависит от конDк=D–2[r(1–cos α1)+0,7 α1sin α1] (5 струкции 2 xк/((2[σ]φ pD cosα ) ослабления днища (2) (4) Spк –=D φ φднища; x 0.9 =(7) p-р) 10.81, ρ φ T = 0.9 R= /(4Н), коэффициент, учитывающий К 0 при наличии отверстий (патрубки и т.п.); S (pR)/((2[σ]φ p) – 0,5p), φDр–к= коэффициент прочности швов, равный 0,9 (6) 2 сварных =D–2[r(1–cos α α α (5 1)+0,7 11sin 1] подкладного ли  F ≤ [F] = [σ ] h (S) /(K e ) (без 1 1 i 1 7 [2]. S s1д  KK 0 D p  , Конические днища как(3) гладкая кони рассчитываются, R= обечайка, D2/(4Н),нагруженная (7) ческая внутренним давлением по 2 S = (pR)/((2[σ]φ ) – 0,5p), (6) Fр1 ≤ [F]1 = [σi] b3p (S) / [K8 (e1+s2)] (9) соотношению: 2 pD (4) ли Sк1 = F ≤ [F] =изм[σi] hp1-р) (S)cosα /(K71)e,1(4) ) (без подкладного 2 к1/((2[σ]φ R= D /(4Н), (7) Трес = (Smin – Sрасч)/q, (10) где: р – расчетное внутреннее давление на конусное днище 2 D1к=D–2[r(1–cos sin+s α12])] 1)+0,7 F ≤ [F] = [σ ] b α(S) / [Kα1(e (9) (5 емкости; F1 ≤ [F]11 = [σii] h31 (S)2/(K78 e1)1 (без подкладного ли

 

Sрес 0,5p), р ==(pR)/((2[σ]φ p) – Т (S изм – Sрасч )/q, 2 F1 ≤ [F]min 1 = [σi] b3 (S) / [K8 (e1+s2)] R= D2/(4Н),

(7)

(6) (10) (9)

Страницы_____________ ________________________________________________________________________________________________________ Страницы_____________

φ (2) _____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ p = φρ x φ T = 0.9 x 0.9 = 0.81, R= D2/(4Н), (7) (1) Sр = (pD)/((2[σ]φp) – p), (pD)/((2[σ]φ (1) Sр =Экспертное сообщество: научные подходы p) – p), (1) Sр = (pD)/((2[σ]φ  p) – p), F1 ≤ [F]1 = [σi] h1 (S)2/(K7 e1) (без подкладного лис Ss1д  KK 0 D p  , (3)  x 0.9сварных φρ x φ T=прочности 0.9 = 0.81, (2) или условию: φφp–= коэффициент швов; φp = φρ x φ T = 0.9 x 0.9 = 0.81, (2) φ = φ x φ = 0.9 x 0.9при = 0.81, ρ Tугла раствора α p– половина вершине конической (2) F1 ≤ [F]1 = [σi] b3 (S)2/ [K8 (e1+s2)] (9) обечайки; pDк/((2[σ]φ -р) cosα ) (4) SDк –=расчетный (с подкладным листом) , (9) p 1  гладкой конической обечайки Ss1д  KK 0 D p диаметр  изм  соотношению: и рассчитываемый по , (3) где: SsТ1дрес  KK = (S – Sрасч)/q, (10)   Ss1д  KK 0 D p  min 0D p (3) листа; s – толщина подкладного    ,    , α1)+0,7 α1sin (3) Dк=D–2[r(1–cos α1] , (5) (5) K – коэффициент, определяемый из [4] для данной конp

Выпуклые днища могут быть различной конструкции. /((2[σ]φ Sк = pDктипа p-р) cosα 1) Для каждого и конструкции выпуклых днищ для ин= pD /((2[σ]φ -р) cosα ) S (pR)/((2[σ]φ ) – 0,5p), к к p 1 р p женерных расчетов имеются соответствующие соотношения [2]. Dк=D–2[r(1–cos α1)+0,7 α1sin иα1сферических ] Так, толщина стенки эллиптических 2 D =D–2[r(1–cos α )+0,7 α sin α ] R= D /(4Н), (7) к 1 1 1 днищ вычисляется по соотношению:

опорной лапы с подкладным листом. (4)струкции При невыполнении условий (8) или (9), увеличивая ве- (4) = pD S к к/((2[σ]φp-р) cosα1) (4) (6)личину S последовательным приближением, определяется толщина стенки S , при которой будут соблюдаться (5)(8) или (9) и соответственно обеспечиваться несуусловия D =D–2[r(1–cos α )+0,7 α1sin αузлов. к 1] (5) щая способность обечайки 1в зонах опорных нес

(5)

Имея данные фактически измеренных толщин стенок в Sр = (pR)/((2[σ]φp) – 20,5p),, (6) (6)различных зонах обечайки, днища, зонах опорных узлов, Sрлиста), = (pR)/((2[σ]φ ) –, 0,5p), (6) Sгде: (pR)/((2[σ]φ – 0,5p), (6)расчетные F ≤ [F] /(K7 e1) (без подкладного р1 = 1 = [σi] hp1)(S) S (8) S оценивают остаточный величины S , p р

отбр

нес

ресурс по условиям коррозии для различных зон обечайR – радиус кривизны в вершине днища, R= D22/(4Н), (7) ки, днища, мест опорных узлов. При этом для каждой 2 , (7) R=выбираются D2/(4Н), (7) R= /(4Н), (7) F (9)зоны 1 ≤D[F] 1 = [σi] b3 (S) / [K 8 (e1+s2)] соответственно наибольшие значения Sр, Sотбр, Sнес. здесь Н – высота днища, отсчитываемая от точки со2 F1 ≤ [F] e1) (без подкладного листа), (8) 1= i] h1 (S)2 /(K7 обечайкой 2с наименьшей величиной Зона поверхности емкости пряжения днища с[σ цилиндрической емкости. изм F ≤ [F] = [σ ] h (S) /(K7 e1) (без подкладного 1 1 i 1 F ≤ [F] = [σ ] h (S) /(K e ) (без подкладного листа), (8) Т = (S – S )/q, (10) 1 1 i 1 7 1 рес min расч остаточного ресурса по условиям коррозии и будет опредеРезультаты расчета сравниваются с фактически измелять остаточный ресурс емкости по условиям коррозии. ренными толщинами обечайки, 7548 знака(ов) 2 днища емкости и, с учеFотбраковочных [K[3], (9) В общем виде соотношение 2для оценки 1 ≤ [F] 1 = [σзначений i] b3 (S)2S/отбр 8 (e 1+sтехн.сост. 2)] ОЦЕНКА - формулы._КОРР.docx 1остаточного из 1 оценивается прочретомD:\Регламент\2015\№6_2015\Диасиб\2. F1по ≤ условиям [F]1 = [σ / [K стр. (e1+s i] b3 (S) 2)] емкости (9) F ≤печати [F]103.12.15 =емкости. [σi10:02 ] b3 (S) / [K8 (e1+s2)] (9)сурса Дата 1 элементов ность коррозии для зон 8поверхности Редактор ____________, обработка __в_____, автор Cоколова Далее обечайки, емкости местах опор проверяможно записать в виде: измднища Иллюстрации Трес (Sminизм – Sрасч)/q,по предельным нагрузкам (10) ются на = несущую способность Т = (Sminизм – Sрасч)/q,, (10) (10) Тресопорных = (Smin узлах – Sпри )/q, расчминимально в этих допустимых (от- (10) рес Страницы_____________ браковочных) толщинах, определенных в опорных зонах, где: ________________________________________________________________________________________________________ по вышеприведенным соотношениям. В нормативных доТрес – остаточный ресурс в годах – время достижения предельно допустимой толщины стенки зоны поверхнокументах [4] для различных типов днищ, опор, опорных лап, установки опор приведены соотношения, = (pD)/((2[σ]φ p), (1) по сти емкости; Sрмест p) – Sminизм – минимальная измеренная толщины стенки которым определяются предельнодопустимые нагрузки поверхности емкости, для которой определяется остаточи соответственно толщины стенок обечаек, днищ емкостей, условиям. φpудовлетворяющих = φρ x φ T = 0.9данным x 0.9 = 0.81, Как правило, (2)ный ресурс; Sрасч – предельно допустимая толщина стенки рассматолщина стенки, определенная по предельнодопустимым триваемой зоны поверхности емкости (выбирается наинагрузкам в опорных узлах, больше допустимой толщибольшее значение из Sр, Sотбр и для зон поверхности в мены стенки днища,  обечайки емкости, определенной по стах опорных узлов из Sр, Sотбр, Sнес). условиям допустимого давления (1), (3), (4), (6) Ss1д  KKпредельно D  0 p (3)  толщины  , Рассмотренный выше подход при проведении эксперили отбраковочной [3]. тизы промышленной безопасности позволяет в первом Так, например, несущая способность обечайки емкоприближении определить прочность и остаточный ресурс сти в месте приварки опорной лапы (рис. 1) должна удовлетворять [4]. p-р) cosα1) (4)емкостного оборудования гидрометаллургических произSк = pDусловию к/((2[σ]φ водств металлургических предприятий. Рис. 1

 

Dк=D–2[r(1–cos α1)+0,7 α1sin α1]

Литература (5) 1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы Sр = (pR)/((2[σ]φp) – 0,5p), (6)промышленной безопасности» (утверждены приказом Ростехнадзора от 14 ноября 2013 года № 538). 2. ГОСТ Р 52857.2-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и R= D2/(4Н), (7) конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек». 3. СТО-03-004-2009 «Трубчатые печи, резервуары, сосуды и аппараты нефтехимичеF1 ≤ [F]1 = [σi] h1 (S)2/(K7 e1) (без подкладного листа), нефтеперерабатывающих (8) ских производств. Требования к техническому надзору, (без подкладного листа) , (8) ревизии отбраковки» (утвержден протоколом заседания 2 Ученого совета ОАО «ВНИКТИнефтехимоборудование» где: F ≤ [F] = [σ ] b (S) / [K (e +s )] (9) 1 1 i 3 8 1 2 от 16 декабря 2008 года № 5, рекомендован к применению F1 – опорное усилие от одной опорной лапы, определяемое делением веса емкости с рабочей средой на количеФедеральной службой по экологическому, технологическоизм ство опорных лап; му и атомному надзору письмом от 22 января 2010 года Трес = (Smin – Sрасч)/q, (10) S – допустимая толщина стенки обечайки (большее знаисх. № 08-01-05/209). чение из Sр, определенного по соотношению (1) и Sотбр); 4. ГОСТ Р 52857.5-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет обечаек и днищ от [σi] – предельное напряжение изгиба и коэффициент K7, воздействия опорных нагрузок». определяемые из [4],

лис

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 66-7

Особенности проведения экспертизы ПБ ОПО, на котором эксплуатируются криогенные холодные газификаторы типа ГХК Игорь СТУКАЧ, начальник отдела, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Леонид ГУБАНОВ, заместитель главного инженера АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Роман ЛОГАЧЕВ, ведущий инженер, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Александр САВЕЛЬЕВ, заместитель начальника отдела, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Одним из ключевых критериев при выборе организации, способной провести работы по экспертизе промышленной безопасности или техническому освидетельствованию криогенных холодных газификаторов типа ГКХ, является стоимость работ. Рассматриваются некоторые аспекты формирования стоимости работ по оценке технического состояния газификаторов типа ГКХ. Ключевые слова: газификатор, освидетельствование, пневматические испытания, обезжиривание, кислород. При выполнении практической работы, связанной с проведением экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ) или техническим освидетельствованием (ТО) криогенных холодных газификаторов типа ГКХ, особенно на стадии участия в тендере, на котором определяется минимально возможная цена выполнения работ, можно столкнуться с откровенным демпингом цены. Это актуально для медицинских учреждений, находящихся в состоянии постоянного недофинансирования. Для них основным критерием выбора экспертной организации, с которой и будет заключен договор на проведение ЭПБ (ТО) газификаторов, будет минимальная стоимость работ. В настоящей статье приводится определение цены на проведение работ по оценке технического состояния такого сложного оборудования, как криогенные холодные газификаторы типа ГХК. Конструктивно газификатор представляет из себя сосуд, расположенный внутри герметичного кожуха, имеющий теплоизолирующую систему (рис. 1), соответствующий требованиям Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», утвержденных приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116. Газификатор заполняется жидким кислородом с величиной избыточного давления, соответствующего допустимому давлению в сосуде, газификация кислорода осуществляется в двух испарителях и направляется потребителю. Испаритель первой ступени – испаритель наддува – предназначен для поддержания избыточного

давления в сосуде. Испаритель второй ступени – продукционный испаритель – направляет газообразный кислород потребителю. Одними из основных операцией по оценке технического состояния ГХК при проведении работ по ЭПБ или ТО являются: – наружный и внутренний (в доступных местах) осмотр; – ультразвуковая толщинометрия основных элементов; – пневматическое испытание внутреннего резервуара с одновременным контролем методом акустической эмиссии. Наиболее трудоемкие и дорогостоящие этапы: – организация и проведение пневматического испытания (сжатым воздухом, инертным газом или смесью воздуха и инертного газа); – применение оборудования для АЭ-контроля. Пневматическое испытание можно провести, используя воздушный передвижной компрессор. Но, как правило, данный вид оборудования в экспертных организациях отсутствует, и его приходится арендовать. Контроль натекания в теплоизоляционную полость при проведении пневматических испытаний осуществляется с применением специального оборудования – стенда для вакуумирования. Применение при пневматическом испытании воздушного компрессора связано еще с последующей проблемой возможного попадания вместе с воздухом жировых соединений (масел и т.д.), образующих с кислородом взрывоопасные смеси. Для устранения указанного процесса необходимо провести последующее обезжиривание оборудования, конкретно для газификаторов – обезжиривание внутреннего сосуда и испарительных поверхностей (испарителей I и II ступеней). Выполнение этой операции возможно с применением установки для обезжиривания внутренних емкостей газификатора – УОР-1М. Указанная установка в 2013 году стоила порядка трех с половиной миллионов рублей (по цене заводаизготовителя), исходя из этого, можно определить величину амортизационных отчислений при эксплуатации УОР-1М.

Экспертное сообщество: научные подходы УОР-1М позволяет выполнять обезжиривание испарителей методом циркуляции и внутреннего сосуда конденсацией паров растворителя. После обезжиривания внутреннего сосуда конденсат собирается в специальную емкость, отбирается также проба растворителя, циркулирующего в испарительных поверхностях. Пробы направляются в специальную лабораторию (ЦЛАТИ) для анализа на количество жира в растворителе и его конденсате. Обезжиривание газификаторов осуществляется в соответствии с СТП 2082-594-05 «Методы обезжиривания оборудования. Общие требования к технологическим процессам» (ранее – ОСТ 26-04-312-83). Остаточное содержание жировых загрязнений в растворителе 1 группы – хладон – должно составлять не более 20 мг/м2. В эксплуатационной документации указываются метод, средства и периодичность обезжиривания или критерии, определяющие необходимость обезжиривания. В соответствии с [2] – оборудование, работающее с кислородом, соответствующим ГОСТ 5583-78 и ГОСТ 6331-78, не обезжиривается при эксплуатации, за исключением испарителей жидкого кислорода и другого оборудования, в котором возможно попадание жировых загрязнений в кислород. Из практического опыта, как правило, газификаторы наполняются жидким кислородом по ГОСТ 6331-78. Исходя из особенностей обезжиривания криогенных холодных газификаторов типа ГХК, при работе газификатора на кислороде по ГОСТ 6331-78 контрольное обезжиривание одного из испарителей производится после того, как через газификаторную установку пройдет масса кислорода, определяемая по формуле:

пользуется оборудование, работающее под избыточным давлением» (утверждены приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116). 2. СТП 2082-594-05 «Методы обезжиривания оборудования. Общие требования к технологическим процессам». 3. ОСТ 26-04-312-83 «Методы обезжиривания оборудования. Общие требования к технологическим процессам». 4. ГОСТ 5583-78 «Кислород газообразный технический и медицинский. Технические условия». 5. ГОСТ 6331-78 «Кислород жидкий технический и медицинский. Технические условия». Рис. 1. Принципиальная схема газификатора

M = 23 x F, где М – масса, т; F – внутренняя площадь панели газификатора, м2. Исходя из рекомендаций конструкторов указанного оборудования, обезжиривание газификаторов должно проводиться ежегодно. Пневматическое испытание экспертной организацией может проводиться и другим способом. Внутренняя емкость заполняется инертным газом азотом. Но это дополнительные расходы на баллоны с азотом, вместе с высокой стоимостью растворителя – хладона, применяемого при обезжиривании газификатора. Как видно из обзора необходимых вспомогательных работ, проводимых при ЭПБ или ТО газификаторов, если выполнять все требования, накладные расходы оказываются достаточно высокими, соответственно и стоимость работ по проведению ЭПБ (ТО) не может быть низкой. Литература 1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых ис-

I – резервуар криогенный РЦВ-0,5/1,6; II – испаритель наддува; III – пульт управления резервуара; IV – продукционный испаритель; V – коллектор раздачи на 4 газовых поста; 1 – вентиль наполнения-выдачи жидкости; 2 – вентиль подъема давления в резервуаре; 3 – вентиль газосброса; 4 – вентиль подачи жидкости в испаритель; 5 – вентиль опорожнения шланга; 6 – вентиль отключения дифманометра «низ»; 7 – вентиль отключения дифманометра «верх»; 8 – вентиль включения дифманометра (уравнительный); 10 – регулятор давления; 11 – вакуумный вентиль; 12 – мембрана кожуха; 13 – дифманометр; 14 – манометр сосуда; 15 – предохранительный клапан сосуда; 16 – мембрана сосуда.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 66-7

Недостатки отдельных требований Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» Игорь СТУКАЧ, начальник отдела, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Леонид ГУБАНОВ, заместитель главного инженера АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) В статье рассмотрены недостатки требований Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности, касающихся оборудования, работающего под давлением, в сравнении с утратившими силу ПБ 10-574-03. Ключевые слова: технические устройства, оборудование под давлением, экспертиза. Приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25 марта 2014 года № 116 утверждены Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (далее – ФНП ОРПД). ФНП ОРПД составлены на основании отмененных Правил безопасности (ПБ 10-574-03) с добавлением отдельных пунктов ПТЭ электрических станций и сетей Российской Федерации, требований к барокамерам и т.д. С момента выхода ФНП ОРПД сразу же появились многочисленные вопросы по требованиям, содержащимся в указанном документе. ФНП ОРПД утверждены без общественного экспертного обсуждения и имеют значительный объем, затрудняющий их изучение и применение для должностных лиц, занятых эксплуатацией ОПО, на которых используется оборудование, работающее под давлением. Отдельные требования документа не имеют технического обоснования и приводят к снижению уровня промышленной безопасности при эксплуатации на ОПО оборудования, работающего под избыточным давлением. Примеры: 1. В ФНП ОРПД исключены требования по проверке администрацией рабочих манометров контрольным рабочим манометром, с установленной периодичностью не реже одного раза в 6 месяцев, с записью результатов проверки в журнал контрольной проверки манометров (ст. 9.3.2 ПБ 10-574-03). В таком случае следует исключить и установку трехходового крана перед манометром, который и был предназначен (в том числе) для подсоединения контрольного манометра.

2. В п. 49 ФНП ОРПД установлено: «На питательных линиях каждого котла должна быть установлена регулирующая арматура. При автоматическом регулировании питания котла должен быть предусмотрен дистанционный привод для управления регулирующей питательной арматурой с рабочего места обслуживающего котел персонала». Таким образом, в соответствии с требованиями ФНП ОРПД, на питательной линии можно устанавливать ручной регулятор уровня питания. Требование, указанное в отмененных Правилах (п. 6.7.11 ПБ 10-574-03): «Паровые котлы независимо от типа и производительности должны быть снабжены автоматическими регуляторами питания», не распространяется на котлы-бойлеры, у которых отбор пара на сторону помимо бойлера не превышает 2 т/ч. Установка автоматического регулятора на питательной линии с технологической точки зрения была необходима для защиты от человеческого фактора, поэтому пренебрегать данным требованием нельзя. 3. В разделе IV ФНП ОРПД пунктами 205 и 206 определен порядок проверки оборудования к пуску в работу и организации надзора за его эксплуатацией. Пункт 205: «Проверки, осуществляемые ответственными специалистами, проводят: а) после монтажа без применения неразъемных соединений оборудования под давлением, поставленного на объект эксплуатации в собранном виде; б) после монтажа без применения неразъемных соединений оборудования под давлением, демонтированного и установленного на новом месте; в) до начала применения транспортабельного оборудования под давлением». Пункт 206: «Проверки, осуществляемые комиссией, проводят: а) после монтажа оборудования, поставляемого отдельными деталями, элементами или блоками, окончательную сборку (доизготовление) которого с применением неразъемных соединений производят при монтаже на месте его установки (использования); б) после монтажа оборудования под давлением, подтверждение соответствия которого не предусмотрено ТР ТС 032/2013;

Экспертное сообщество: научные подходы в) после реконструкции (модернизации) или капитального ремонта с заменой основных элементов оборудования; г) при передаче ОПО и (или) оборудования под давлением для использования другой эксплуатирующей организации». Однако неизвестно, что делать с оборудованием, поставляемым отдельными деталями, элементами или блоками, окончательную сборку (доизготовление) которого с применением разъемных соединений производят при монтаже на месте его установки (использования). 4. Некоторые пункты противоречат документам, на которые дается ссылка в ФНП ОРПД. Пункт 224: «Аттестация специалистов, ответственных за исправное состояние и безопасную эксплуатацию оборудования под давлением, а также иных специалистов, деятельность которых связана с эксплуатацией оборудования под давлением, проводится в аттестационной комиссии эксплуатирующей организации в соответствии с положением об аттестации, при этом участие в работе этой комиссии представителя территориального органа Ростехнадзора не требуется. Периодическая аттестация ответственных специалистов проводится один раз в пять лет. В состав аттестационной комиссии эксплуатирующей организации должен быть включен специалист, ответственный за осуществление производственного контроля за безопасной эксплуатацией оборудования под давлением, аттестованный в соответствии с положением об аттестации». Пункт 96: «Работники специализированной организации, непосредственно осуществляющие работы по монтажу (демонтажу), ремонту, реконструкции (модернизации) и наладке оборудования под давлением, в порядке, установленном распорядительными документами организации в соответствии с Положением об организации работы по подготовке и аттестации специалистов организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (далее – положение об аттестации), и Положением об организации обучения и проверки знаний рабочих организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (далее – положение о проверке знаний), утвержденными приказом Ростехнадзора от 29 января 2007 года № 37 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 22 марта 2007 года, регистрационный № 9133; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2007, № 16) с изменениями, внесенными приказами Ростехнадзора от 5 июля 2007 года № 450 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 23 июля 2007 года, регистрационный № 9881; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2007, № 31), от 27 августа 2010 года № 823 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 7 сентября 2010 года, регистрационный № 18370; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2010, № 39), от 15 декабря 2011 года № 714 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 8 февраля 2012 года, регистрационный № 23166; Бюллетень нормативных

актов федеральных органов исполнительной власти, 2012, № 13), приказом Ростехнадзора от 19 декабря 2012 года № 739 (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 5 апреля 2013 года, регистрационный № 28002; Российская газета, 2013, № 80), должны пройти: а) руководители и специалисты – подготовку и аттестацию в области промышленной безопасности и настоящих ФНП в объеме должностных обязанностей, установленных распорядительными документами специализированной организации; б) рабочие – проверку знаний в объеме квалификационных требований (в рамках профессионального обучения), а также в объеме требований производственных инструкций и (или) инструкций для данной профессии. Периодическая аттестация руководителей и специалистов проводится один раз в пять лет. Проверка знаний требований производственных инструкций и (или) инструкций для данной профессии у рабочих проводится один раз в 12 месяцев. Внеочередная аттестация руководителей и специалистов и проверка знаний рабочих проводится в случаях, установленных положением об аттестации и положением о проверке знаний». Однако в приказе ФСЭТАН от 29 января 2007 года № 37 (с изменениями) установлены следующие сроки периодической аттестации и проверки знаний: – «п. 13. Периодическая аттестация специалистов проводится не реже чем один раз в пять лет. Если в нормативном правовом акте в сфере деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору установлены иные сроки периодической аттестации, чем предусмотренные настоящим Положением, то применяются нормы настоящего Положения (приложение 1 Положение об аттестации)»; – «п. 26. Рабочие периодически проходят проверку знаний производственных инструкций не реже одного раза в 12 месяцев (приложение 2, Положение о проверке знаний)». Необходимо актуализировать ФНП ОПРД и устранить указанные недостатки, так как уровень аварий и производственного травматизма не уменьшается. В существующей ситуации целесообразно всестороннее обсуждение и внесение изменений к данному документу. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (утверждены приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116). 3. Положение об организации работы по подготовке и аттестации специалистов организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору. Утверждено приказом Ростехнадзора от 29 января 2007 года № 37.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 66-7

Проекты на железнодорожные пути необщего пользования Игорь СТУКАЧ, начальник отдела, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Леонид ГУБАНОВ, заместитель главного инженера АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) В целях недопущения аварий и инцидентов на участках транспортирования опасных веществ железнодорожным транспортом на предприятиях необходимо выполнять требование по наличию и хранению проектной документации на пути. Ключевые слова: проектная документация, аварийная ситуация, железнодорожные пути. Во многих случаях при проведении экспертизы промышленной безопасности опасного производственного объекта (далее – ОПО) «Участок транспортирования опасных веществ железнодорожным транспортом» экспертом выявляется отсутствие на предприятии проектной документации на железнодорожные подъездные пути необщего пользования. Как правило, это короткий участок железнодорожного пути от стрелки до тупика с обустройством места погрузки и разгрузки. Проектная документация отсутствует по следующим причинам: – железнодорожные пути построены достаточно давно (встречаются даты постройки 1930 года), и с течением времени проектная документация была утеряна или пришла в негодность; – проектная документация также не сохранилась после смены собственника. Пунктом 7 ФНП «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденных приказом Ростехнадзора от 14 ноября 2013 года № 538, установлено, что здания и сооружения на опасном производственном объекте, предназначенные для осуществления технологических процессов, хранения сырья и продукции, перемещения людей и грузов, локализации и ликвидации последствий аварий, подлежат экспертизе в случае отсутствия проектной документации либо отсутствия в проектной документации данных о сроке эксплуатации здания и сооружения. На основании указанного пункта на предприятиях был сделан вывод о том, что требований о необходимости восстановления проектной документации зданий и сооружений нормативными правовыми актами в области промышленной безопасности не установлено. Приказом ФСЭТАН от 13 января 2015 года № 5 утвержден П-01-01-2014 «Перечень нормативных правовых актов и нормативных документов, относящихся к сфере деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору» (далее – Перечень). В разделе 2.5 Перечня содержатся нормативно-правовые документы, регламентирующие основные требования для объектов транспортирования опасных веществ. В Перечне приведены РД 15-73-94 «Правила безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом», утвержденные Постановлением Госгор-

технадзора России от 16 августа 1994 года № 50. В разделе 6 РД 15-73-94 «Основные требования к содержанию железнодорожных путей и стрелочных переводов магистрального и промышленного железнодорожного транспорта и устройств сигнализации и связи», в п. 6.1, установлено следующее требование: «Прочность, устойчивость и состояние всех элементов железнодорожного пути: земляного полотна, верхнего строения пути и искусственных сооружений, а также порядок их содержания должны отвечать требованиям Правил технической эксплуатации железных дорог России (ПТЭ)». Здесь следует обратить внимание на порядок их содержания. В соответствии c п. 17 [3] сооружения, устройства, механизмы и оборудование железнодорожного транспорта должны соответствовать утвержденной проектной документации и техническим условиям. Владелец сооружений, устройств, механизмов и оборудования железнодорожного транспорта должен иметь на них техническую документацию. Согласно п. 18 раздела III «Методических указаний о порядке проверки деятельности организаций, эксплуатирующих объекты транспортирования опасных веществ», РД-14-03-2007: «С целью определения действующего на опасном производственном объекте порядка технического содержания путей (дорог) необщего пользования требованиям промышленной безопасности необходимо проверить: – наличие проектной документации на строительство путей (дорог) необщего пользования и акта приемки в эксплуатацию…». По указанным выдержкам из нормативных документов можно сделать вывод, что наличие на опасном производственном объекте проектной документации железнодорожных путей необщего пользования является требованием промышленной безопасности. На предприятии обеспечение выполнения указанного требования может реализоваться двумя способами: – поиск проектной документации в архивах проектной организации, выполнившей проект, либо у лиц, у которых данная документация могла быть; – разработка нового проекта. К чему может привести эксплуатация железнодорожных путей необщего пользования без учета основных проектных решений проектной документации, можно рассмотреть на следующих примерах: 1. Использование путей без учета максимальных осевых вагонных нагрузок на рельсы. В качестве характерного примера можно указать наиболее распространенное нарушение при эксплуатации железнодорожных путей необщего пользования – использование рельс Р43 вместо рельс Р50 при осевых вагонных нагрузках не более 210 кН. Возможная аварийная ситуация – сход вагонов с пути с последующим разрушением транспортного средства и

Экспертное сообщество: научные подходы связанным с этим неконтролируемым взрывом и (или) выбросами опасного вещества. 2. Неиспользование установленных рельсовых цепей и изоляционного стыка для автоблокировки по назначению. Возможная аварийная ситуация – нарушение маневрового порядка работы, приводящее к столкновению транспортных средств на путях. Таких ситуаций можно спрогнозировать еще много. В целях недопущения аварий и инцидентов на участках транспортирования опасных веществ железнодорожным транспортом на предприятиях необходимо выполнять требование по наличию и хранению проектной документации на пути.

Литература 1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Ростехнадзора от 14 ноября 2013 года). 2. РД 15-73-94 «Правила безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом». 3. «Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации», утверждены приказом Минтранса РФ от 21 октября 2010 года № 286. 4. РД-14-03-2007 «Методические указания о порядке проверки деятельности организаций, эксплуатирующих объекты транспортирования опасных веществ».

УДК: 66-7

Регистрация ОПО и регистрация (учет) технических устройств Игорь СТУКАЧ, начальник отдела, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Леонид ГУБАНОВ, заместитель главного инженера АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Антон САМУЙЛОВ, ведущий инженер, эксперт, специалист по НК II уровня АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Анатолий ШАРАПОВ, ведущий инженер, эксперт, специалист по НК II уровня АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Роман ЛОГАЧЕВ, ведущий инженер, эксперт, специалист по НК II уровня АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Регистрация опасного производственного объекта – процесс идентификации объектов предприятия или организации по признакам опасности и классам опасности, в соответствии с которыми объект признается опасным или неопасным производственным объектом, с последующим внесением его в реестр опасных производственных объектов Ростехнадзора. Ключевые слова: опасный производственный объект, регистрация. В статье 2 вышеуказанного Федерального закона от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» установлено понятие опасного производственного объекта (ОПО) и определено одно из требований промышленной безопасности по регистрации ОПО в государственном реестре опасных производственных объектов. Несмотря на срок действия применения Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», который составляет почти 20 лет, до сих пор нет однозначного требования по реализации указанной законодательной нормы для ОПО, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением более 0,07 МПа: – пара и газа (в газообразном, сжиженном состоянии); – воды при температуре нагрева более 115 °С; – иных жидкостей при температуре, превышающей температуру их кипения при избыточном давлении 0,07 МПа.

Казалось бы, законом четко определены основные критерии отнесения объекта к потенциально опасным производственным объектам – это избыточное давление более 0,07 МПа и температура нагрева более 115 °С. Но в некоторых территориальных управлениях Ростехнадзора, особенно после 2000 года, указанную законодательную норму полностью не соблюдали. Многим предприятиям отказывали в регистрации ОПО по причине отсутствия на опасном производственном объекте технического устройства, подлежащего регистрации (учету) в органах Ростехнадзора. Отчасти это было связано с тем, что на семинарах, проводимых отдельными работниками центрального аппарата Ростехнадзора, а также в информационных письмах, направляемых в территориальные управления («О разъяснениях положений законодательства в области промышленной безопасности»), были выражены мнения о зависимости регистрации опасных производственных объектов от регистрации технических устройств (в настоящее время – постановка на учет), эксплуатируемых на этих объектах. Вот один из примеров такого разъяснения. «В соответствии с подпунктом «д» пункта 1.3 «Общих правил промышленной безопасности» (ПБ 03-517-02), Ростехнадзор осуществляет контроль и надзор за техническими устройствами (объектами котлонадзора), работающими под избыточным давлением более 0,07 МПа, подлежащими регистрации (учету) в территориальных

Экспертное сообщество: научные подходы управлениях Ростехнадзора. Наличие на предприятии объектов котлонадзора, подлежащих регистрации (учету) в территориальных управлениях Ростехнадзора, позволяет отнести такие предприятия, площадки, цехи к категории опасных производственных объектов, подлежащих регистрации в государственном реестре опасных производственных объектов». Соответственно образцы территориальных постановлений: «Критерием идентификации при отнесении объекта к категории опасных в данном случае являются технические устройства, за которыми осуществляется надзор и зарегистрированные в Ростехнадзоре» (сохранено изложение автора). ПБ 03-517-02 «Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности» в настоящее время отменены. Необходимо разобраться, как на основании подпункта «д» пункта 1.3 можно не соблюдать требования Федерального закона. Итак, пункт 1.3 – «Правила предназначены для применения… д) при проектировании, изготовлении, монтаже, наладке, эксплуатации и обслуживании и ремонте оборудования, работающего под избыточным давлением более 0,07 МПа (паровых котлов, сосудов, работающих под давлением пара или газа, трубопроводов пара) или при температуре нагрева воды более 115 °С (водогрейных котлов, сосудов, трубопроводов горячей воды…». Возникает вопрос о произвольности интерпретации данного пункта. На ОПО, где эксплуатируются технические устройства, подлежащие регистрации (учету) в Ростехнадзоре, распространяются данные конкретные Правила. Но есть и другие законодательные и нормативные акты, требования которых любой специалист Ростехнадзора обязан строго выполнять – ст. 3 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», определяющая требования промышленной безопасности. В результате не исполняются требования как Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», так и требования Постановления Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 года № 401, утвердившего «Положение о Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору». Законодательством Российской Федерации не определено понятие регистрации (учета) технических устройств в Ростехнадзоре, на него возложены только полномочия (раздел II, п. 5.3.5) по регистрации опасных производственных объектов и ведению государственного реестра. Но после введения в действие с 22 декабря 2014 года «Правил промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», утвержденных приказом ФСЭТАН от 25 марта 2014 года № 116 (ФНП ОРПД), данный вопрос был разрешен. В пункте 217 ФНП ОРПД определены следующие требования: «ОПО, на которых используется оборудование под давлением, подлежат регистрации в государственном реестре в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации. Регистрации в государственном реестре ОПО подлежат объекты, на которых используется: а) оборудование под давлением, подлежащее учету в территориальных органах Ростехнадзора согласно пункту 214 настоящих ФНП;

б) оборудование под давлением, не подлежащее учету в территориальных органах Ростехнадзора, при наличии иных признаков отнесения объектов к категории ОПО, установленных законодательством Российской Федерации в области промышленной безопасности». Уточняющая сноска к подпункту «б» пункта 217 ФНП ОРПД – «Федеральный закон № 116-ФЗ не предусматривает зависимость регистрации в государственном реестре ОПО, на которых используется какое-либо оборудование, от учета этого оборудования в федеральных органах исполнительной власти». Другим заблуждением является также положение о первичности регистрации (учета) технического устройства, а затем уже регистрации опасного производственного объекта. При регистрации опасного производственного объекта, в случае отсутствия учетного (регистрационного) номера, присвоенного техническому устройству отраслевым подразделением Ростехнадзора, отраслевое подразделение Ростехнадзора обязано при оформлении свидетельства о регистрации ОПО, в составе которого эксплуатируется данное техническое устройство, определить (выдача предписания, информационное письмо и т.д.), что оно подлежит соответствующему учету (регистрации), берет его на контроль для осуществления необходимых контрольно-профилактических мероприятий, в том числе обеспечения его учета (регистрации). В территориальных управлениях не регистрируются предприятия, эксплуатирующие станции наполнения кислородом, которые обладают чрезвычайно высокой потенциальной опасностью по причине высокого избыточного давления в кислородном баллоне (15 МПа) и способностью кислорода образовывать с органическими соединениями взрывоопасные смеси. Аварии на кислородных наполнительных станциях, как правило, связаны со значительными разрушениями зданий и сооружений, а также приводят к производственному травматизму. На указанных предприятиях не получены лицензии на вид деятельности по эксплуатации взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов I, II, III классов опасности (нарушение Федерального закона «О лицензировании отдельных видов деятельности» № 99ФЗ, Постановление Правительства Российской Федерации от 10 июня 2013 года № 492) и полностью не соблюдаются требования промышленной безопасности, предусмотренные Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Настоящая статья предназначена для исключения произвольных толкований в соблюдении конкретных требований в области промышленной безопасности по регистрации опасных производственных объектов и направлена на обеспечение безопасной эксплуатации опасных производственных объектов. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. ПБ 03-517-02 «Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов». 3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (утверждены приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116). 4. Федеральный закон от 4 мая 2011 года № 99-ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности».

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 66-7

Системный подход к проведению экспертизы ПБ за транспортированием опасных веществ Игорь СТУКАЧ, начальник отдела, эксперт АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Леонид ГУБАНОВ, заместитель главного инженера АНО СЦТДЭ «ДИАСИБ» (г. Новосибирск) Системный подход – направление исследования (экспертизы), в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, то есть рассмотрение объекта как системы. Ключевые слова: технические устройства, железнодорожные подъездные пути, пункты погрузки и выгрузки опасных веществ, экспертиза. Приказом ФСЭТАН от 14 ноября 2013 года об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» было отменено постановление Федерального горного и промышленного надзора России от 21 июня 2002 года № «Об утверждении «Положения о проведении экспертизы промышленной безопасности на опасных производственных объектах, связанных с транспортированием опасных веществ железнодорожным транспортом» (зарегистрировано Министерством юстиции Российской Федерации 19 августа 2002 года, регистрационный № 3705; Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 2002, № 38) (далее – Положение). В данном Положении был сделан акцент на проведение экспертизы для следующих объектов экспертизы: – технические устройства – подвижной состав и контейнеры, предназначенные для транспортирования опасных веществ, тары и упаковки, используемых при транспортировании; – железнодорожные подъездные пути; – пункты погрузки или выгрузки опасных веществ. При этом подразумевалось и проведение экспертизы промышленной безопасности проектной документации на капитальный ремонт, консервацию и ликвидацию опасного производственного объекта в соответствие со ст.13 ФЗ № 116. При анализе заявок, поступающих в экспертную организацию, и по материалам ранее проведенных экспертиз на предприятиях можно констатировать, что в материалах экспертизы отражался только тот минимальный и необходимый информационный уровень, который определялся п. 3.4.2 Положения. При экспертизе промышленной безопасности технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах, необходимы следующие документы: – перечень опасных веществ, транспортируемых на опасном производственном объекте;

– паспорта, техническое описание и инструкции по эксплуатации подвижного состава и контейнеров, используемых для транспортирования опасных веществ на опасном производственном объекте; – ремонтную документацию на проведение ремонта вагонов и контейнеров, если ремонт осуществляется своими силами; разрешение на курсирование по путям общего пользования; техническое решение на продление сроков эксплуатации вагонов и контейнеров; – разрешение на транспортирование опасных веществ в вагонах и контейнерах, не предназначенных для их транспортирования; – инструкции по проведению технического обслуживания вагонов и контейнеров; – иную документацию, оговоренную в заявке или других документах, определяющих условия проведения экспертизы. При проведении экспертизы зданий и сооружений на опасных производственных объектах необходимо предоставлять: А – железнодорожные подъездные пути: – проектную документацию на строительство подъездного пути; – акт приемки подъездного железнодорожного пути в эксплуатацию; – исполненный план и профиль подъездного пути; – технический паспорт подъездного пути; – схему подъездного пути и схемы станций, расположенных на подъездном пути; – ведомость промера габаритов приближения строений; – эксплуатационную документацию по текущему содержанию подъездного железнодорожного пути; – паспорт оснащенности предприятия машинами и механизмами для текущего содержания пути; – иную документацию, оговоренную в заявке или других документах, определяющих условия проведения экспертизы; Б – пункты погрузки или выгрузки опасных веществ: – проектную документацию на строительство пунктов погрузки (выгрузки) опасных веществ; – технологические регламенты процесса погрузки (выгрузки); – ведомость промера габаритов приближения строений на пунктах погрузки (выгрузки); – план и профиль подъездного пути на фронтах погрузки (выгрузки) опасных веществ; – схему размещения и крепления опасных грузов в подвижном составе;

Экспертное сообщество: научные подходы – перечень устройств и механизмов, применяемых на пунктах погрузки (выгрузки). При этом в заявке или других документах, определяющих условия проведения экспертизы, как правило, направление деятельности экспертизы сознательно ограничивалось только минимально необходимым перечнем документов согласно п. 3.4.2 Положения. Данный подход не предполагал системного подхода к отражению в выводах экспертного заключения характеристик состояния опасного производственного объекта в целом. Системный подход – направление исследования (экспертизы), в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, то есть рассмотрение объекта как системы. Для реализации системного подхода при проведении экспертизы промышленной безопасности опасного производственного объекта «Участок транспортирования ОВ железнодорожным транспортом» необходимо рассмотрение и соответственно отражение следующих вопросов. 1. Документы по выполнению требований Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Документы по организации надзора за безопасной эксплуатацией опасного производственного объекта. 3. Документы по организации и осуществлению производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации опасного производственного объекта. 4. Документы по организации подготовки и аттестации работников, занятых эксплуатацией опасного производственного объекта. 5. Документы, связанные с технологическим процессом транспортирования опасных грузов. 6. Документы, связанные с безопасной эксплуатацией транспортных средств (локомотивы, железнодорожные

цистерны, вагоны и т.д.), предназначенных для транспортирования опасных веществ. 7. Документы по учету, порядку расследования аварий и инцидентов при эксплуатации опасного производственного объекта. 8. Документы по содержанию железнодорожных путей необщего пользования в исправном состоянии. 9. Натурное обследование конкретного элемента системы согласно заявке от предприятия (технические устройства – транспортные средства, сооружения на ОПО – железнодорожные подъездные пути, места погрузкивыгрузки). Рассматриваемые вопросы при проведении экспертизы совпадают с перечнем согласно РД 14 03 2007 «Методические указания о порядке проверки деятельности организаций, эксплуатирующих объекты транспортирования опасных веществ» (утвержден Постановлением Госгортехнадзора России от 23 января 2004 года № 2). Указанный порядок позволяет рассмотреть все элементы системы взаимосвязано, что позволит сделать вывод о состоянии промышленной безопасности при эксплуатации опасного производственного объекта «Участок транспортирования ОВ железнодорожным транспортом» в целом. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. ФНП «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденные приказом Ростехнадзора от 14 ноября 2013 года с изменениями от 3 июля 2015 года. 3. РД 14 03 2007 «Методические указания о порядке проверки деятельности организаций, эксплуатирующих объекты транспортирования опасных веществ».

Экспертное сообщество: научные подходы

Об инвентаризации газовых сетей Геннадий НИКИФОРОВ, доктор технических наук, председатель совета директоров ЗАО «Магнитогорскгазстрой» (г. Магнитогорск) Александр ИВАНОВ, инженер, эксперт ООО «СКМ Газ» (г. Магнитогорск) На уровень промышленной безопасности газораспределительных систем существенное влияние оказывают такие определяющие факторы, как инвентаризация и оценка технического состояния основных производственных фондов. Рассмотрим роль данных факторов на примере газораспределительной системы большого промышленного узла – города Магнитогорска. Единая газораспределительная система города начиналась в 1963 году, когда через газораспределительную станцию № 3 (ГРС-3) впервые пошел природный газ, транспортируемый из пос. Газли по газопроводу «Бухара – Урал». Газораспределительная система в настоящее время имеет в своем составе четыре газораспределительные станции ГРС-2,3,4, ГРС-Молжив (ГРС-М). Общая протяженность распределительных газопроводов высокого давления 0,6– 1,2 МПа составляет 254,2 км, среднего и низкого давления 960,72 км, газораспределительных пунктов (ГРП) 80 шт. Кольцевые и радиальные связи единой газораспределительной системы высокого давления обеспечиваются непосредственным присоединением сетей различных собственников или опосредованно, через сети среднего и низкого давления. В единой газораспределительной системе присутствует ряд факторов, которые в той или иной степени приближают степень риска к предельно допустимой величине, а именно: – наличие большого количества собственников на взаимосвязанных сетях; – различные сроки и качество эксплуатации газового оборудования; – различный уровень технического состояния газопроводов и ЭХЗ; – наличие бесхозяйных сетей в системе газораспределения; – постоянный неравномерный рост нагрузок на газораспределительные сети; – наличие локальных предельно допустимых уровней гидравлических режимов. Рассмотрим негативное влияние отдельных факторов на газораспределительную систему. 1. Наличие большого количество собственников газовых сетей приводит к тому, что каждый из них вырабатывает собственные критерии и подходы к оценке технического состояния газового оборудования, исходя не только из объективности его состояния, но и материальных возможностей его качественного содержания, ремонта, модернизации. 2. Расчетный срок службы газопроводов согласно «Правилам безопасности систем газораспределения и газопотребления» ПБ 12-529-03 составляет 40 лет. Система газоснабжения города начала создаваться, как было отмечено ранее, с 1963 года, соответственно с 2003 года накапливается комплекс мероприятий по приборной оценке технического состояния газового оборудования, по реконструкции и модернизации сетей, близких к достижению предельных сроков эксплуатации. Остаточный ресурс данных газопроводов приводит к снижению критерия надежности взаимосвязанных других газопроводов и оборудования. 3. Система газоснабжения непрерывно и динамично развивалась в течение всего срока ее эксплуатации. При этом основные собственники газопроводов выдавали

технические условия на присоединение самостоятельно, руководствуясь только ведомственными интересами. Отсутствует единый реестр выданных технических условий. В конечном итоге наметились значительные перекосы в нагрузках ГРС, ГРП, распределительных газопроводов. 4. Бесхозяйные сети – это, прежде всего, повышенные риски неопределенности технического состояния газопроводов, станций катодной защиты и другого газового оборудования. О масштабности проблемы. По данным ООО «Газпром межрегионгаз» в России насчитывается около 20 тыс. км бесхозяйных сетей. Проблема усугубляется тем, что объем финансирования реконструкции бесхозяйных сетей оценивается предварительно в сумму 30–35 млрд. руб. Еще около 3 млрд. руб. потребуется для переоформления этих сетей на новых собственников. Процедура переоформления может занимать более двух лет, поэтому требуется усовершенствовать нормативно-правовую базу по ускорению процедуры регистрации этих сетей, определить механизмы передачи сетей. 5. Мониторинг состояния катодной защиты, проведенный ЗАО «МГС» в 2012 году показал, что 27% катодных станций были отключены по ряду причин: неисправность станций, отсутствие питающих сетей, обрывы анодных заземлений и др. Около 15% станций, таких как КСС-60061, КСС-1200, ОПС, морально и физически устарели (выпуск 1960–1975 годов) и соответственно работали неэффективно. Потребовалось два года для восстановления и модернизации станций катодной защиты. В то же время на стыковочных газопроводах другого собственника такие работы не проводились, в результате чего происходит перераспределение потенциала на слабо защищенные газопроводы. В 2012 году по инициативе и непосредственном участии ЗАО «МГС» в администрации города была организована рабочая группа по созданию единой схемы газоснабжения города с определением границ эксплуатационной ответственности и балансовой принадлежности газопроводов. Работа, проведенная специалистами, позволила выявить бесхозяйные газопроводы, протокольно определить границы стыковки газопроводов отдельных собственников. И как конечный итог – перейти к масштабной инвентаризации газопроводов. Выводы. Инвентаризация газопроводов единой газораспределительной сети позволяет решить ряд технических и организационных задач: 1. Документально определить границы принадлежности и, соответственно, ответственности между собственниками. 2. Создать единую базу данных по техническому состоянию газопроводов, ЭХЗ и др. газового оборудования, необходимую для выработки мероприятий по повышению надежности газовой системы. 3. Создать единый реестр выдачи технических условий на присоединение. 4. Создать основу для поиска вариантов технических и юридических решений по исключению нескольких собственников на радиальных газопроводах от ГРС до конечного потребителя. Решение перечисленных задач позволит значительно повысить уровень промышленной безопасности газораспределительных систем.

Экспертное сообщество: научные подходы

Анализ погрузочноразгрузочных операций на лесных складах Михаил КУЛЬКОВ, главный инженер ЗАО «Уралоргмонтаж» (г. Екатеринбург) Николай ГУЛИН, начальник лаборатории НК ЗАО «Уралоргмонтаж» (г. Екатеринбург) Олег СОЛЯКОВ, начальник участка по ремонту и обслуживанию ГПМ ЗАО «Уралоргмонтаж» (г. Екатеринбург) Юрий ЩЕВЕЛЕВ, инженер-конструктор ГПМ ЗАО «Уралоргмонтаж» (г. Екатеринбург) В статье проведен анализ работ по погрузочноразгрузочным операциям на лесных складах. Производственный процесс изготовления продукции деревопереработки неизменно требует создания складов лесопродукции, обеспечивающих стабильную работу технологического оборудования. Склады лесопродукции являются неотъемлемой частью технологического процесса и подразделяются на межсезонные и межоперационные, которые характеризуются: – номенклатурой и сортаментом лесоматериалов; – степенью механизации перегрузочных работ; – требованиями техники безопасности. Погрузочно-разгрузочные операции на лесных складах осуществляются в основном козловыми и башенными кранами, реже – кабель-кранами или колесными или гусеничными погрузчиками. Выбор механизмов для выполнения погрузочно-разгрузочных работ осуществляется с учетом технологического процесса и с учетом требования техники безопасности труда. Выбор механизмов определяется номенклатурой лесных грузов. Из большого разнообразия наименований лесных грузов можно выделить основные: – хлысты–деревья длиной 8…24 м; – бревна длиной 3…6 м; – круглые лесоматериалы, балансы длиной до 3 м; – пиломатериалы: доски, брусья; – дрова, тарная дощечка и прочие; – измельченная древесина, щепа, опилки.

Для выполнения перегрузочных операций с лесными грузами разработаны и успешно эксплуатируются специальные грузозахватные органы–грейферы. Использование грейферов при перегрузке лесоматериалов позволяет не только увеличить производительность погрузочно-разгрузочных работ, но и исключает ручной труд и соответственно опасность травматизма. Использование грейферов позволяет создавать беспрокладочные штабеля лесоматериалов высотой до 10…12 метров (рис. 1), увеличить объем складируемых лесоматериалов (на данной площади). Рис. 1. Беспрокладочный штабель хлыстов высотой до 12 метров, сформированный краном ЛТ-62Б и грейфером ГГЛ-400 в Оусском леспромхозе

Экспертное сообщество: научные подходы

Особенности ремонта ездового монорельса крана ККС-10 Михаил КУЛЬКОВ, главный инженер ЗАО «Уралоргмонтаж» (г. Екатеринбург) Николай ГУЛИН, начальник лаборатории НК ЗАО «Уралоргмонтаж» (г. Екатеринбург) Олег СОЛЯКОВ, начальник участка по ремонту и обслуживанию ГПМ ЗАО «Уралоргмонтаж» (г. Екатеринбург) Леонид АМБАРЦУМЯН, инженер по сварке ЗАО «Уралоргмонтаж» (г. Екатеринбург) В статье рассматриваются основные особенности проведения ремонта секции ездового монорельса крана ККС-10.

Рис. 1. Сварка усиливающих пластин в стыках секций ездового монорельса

При эксплуатации крана часто возникает ситуация, когда замену отдельных секций ездового монорельса производят чаще, чем замену самого монорельса. Определенную сложность представляет собой приварка нижних усиливающих пластин в стыках секций ездового монорельса. Ширина пластины должна быть равной ширине нижней полки двутавра. Если она будет уже, чем полка двутавра, то потребуется выполнение потолочного сварного шва, что не рекомендуется нормативными документами. При установке пластины (рис. 1) с шириной, равной ширине полки двутавра, рекомендуется выполнить специальную подготовку кромок пластины. В этом случае получается более надежный и удобный в условиях ремонта сварной шов. Сначала проваривается корень шва, потом – основной (лицевой) шов. Размеры специально подготовленных кромок на усиливающей пластине и порядок нанесения сварных швов показаны на рисунке 1.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 621.873

Обеспечение безопасности грузоподъемных механизмов в части их испытаний Сергей ДУБИНИН, эксперт, руководитель экспертного отдела ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Иван ЗАГРЕБИН, эксперт ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Сергей ШИЛОВ, руководитель ЛНК ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Рауль КУЗЕЕВ, эксперт, директор ООО «Центр НК» (г. Казань) Амир АНВАРОВ, к.т.н., заведующий лабораторией НК ООО «Центр НК» (г. Казань) Дмитрий СТАРЦЕВ, эксперт, начальник отдела диагностики ООО «Центр НК» (г. Казань) Рассмотрены объем и методы частичного и полного освидетельствования грузоподъемных механизмов, периодичность их проведения. Более подробно раскрыт вопрос статических и динамических испытаний грузоподъемных кранов, а также условия отбраковки стальных канатов. Ключевые слова: грузоподъемные краны, испытания, контроль, груз, канаты. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» (далее – ФНП) устанавливают необходимые требования к деятельности в области промышленной безопасности на предприятиях, на которых используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, в том числе к работникам указанных предприятий. Согласно ФНП все грузоподъемные механизмы проходят периодическое освидетельствование: частичное – не реже чем через 12 месяцев; полное – не реже одного раза в 3 года. Кроме периодического освидетельствования, подъемные механизмы могут подвергаться внеочередному полному освидетельствованию. При полном техническом освидетельствовании грузоподъемный механизм подвергается осмотру, статическому испытанию, динамическому испытанию. При частичном техническом освидетельствовании производится только осмотр, а статическое и динамическое испытания не проводятся. При осмотре проверяется техническое состояние металлоконструкций (качество и надежность болтовых, заклепочных и сварочных соединений – канатов, цепей, осей, блоков, крюка, захватных приспособлений и т.д.). Существуют определенные нормы, которые позволяют визуально оценить годность проверяемого объекта к дальнейшей эксплуатации. Выбраковку находившихся в работе стальных канатов производят по числу обрывов проволок по длине одного шага свивки. При испытании проводится проверка прочности и работоспособности всех элементов грузоподъемной конструкции путем последовательного приложения статической и динамической нагрузки.

До проведения испытаний тормоза всех механизмов ПС должны быть отрегулированы согласно руководству по эксплуатации на тормозной момент, указанный в паспорте ПС, а ограничитель грузоподъемности отключен. Статические испытания следует проводить для каждого грузоподъемного механизма и, если это предусмотрено в паспорте ПС, при совместной работе грузоподъемных механизмов в положениях и вариантах исполнения, выбранных таким образом, чтобы усилия в канатах изгибающие моменты и (или) осевые усилия в основных элементах ПС были наибольшими. Статические испытания должны проводиться с нагрузкой от 125 до 150 процентов от номинальной грузоподъемности в зависимости от типа ПС. Статические испытания мостового крана проводятся следующим образом. Кран устанавливается над опорами кранового пути, а его тележка (тележки) – в положение, отвечающее наибольшему прогибу моста, делается первая высотная засечка положения одного из поясов главной балки (с помощью металлической струны, оптическим прибором или лазерным дальномером). Затем контрольный груз поднимают краном на высоту 50–100 мм, делают вторую высотную засечку положения того же пояса главной балки, и кран выдерживается в таком положении в течение 10 минут. В случае обнаружения произвольного опускания поднятого груза испытания прекращают и результаты их признаются неудовлетворительными. По истечении не менее 10 минут груз опускается, после чего делается третья высотная засечка положения того же пояса главной балки. Если значение третьего измерения совпало с первым, остаточная деформация моста крана отсутствует, и испытания прошли успешно. При наличии остаточной деформации (отсутствия равенства первого и третьего проведенных измерений), явившейся следствием испытания крана грузом, кран не должен допускаться к работе до выяснения специализированной организацией причин деформации и определения возможности его дальнейшей работы. Статические испытания кранов мостового типа, предназначенных для обслуживания гидро- и теплоэлектростанций, проводятся при помощи специальных приспо-

Экспертное сообщество: научные подходы соблений (гидронагружателей), позволяющих создать испытательную нагрузку без применения груза. Динамические испытания ПС проводятся грузом, масса которого на 10 процентов превышает его паспортную грузоподъемность, и имеют целью проверку действия его механизмов и тормозов. При динамических испытаниях ПС производятся многократные (не менее трех раз) подъем и опускание груза, а также проверка действия всех других механизмов при совмещении рабочих движений, предусмотренных руководством (инструкцией) по эксплуатации ПС. Статические и динамические испытания кранов (в том числе кранов мостового типа) являются одним из основных методов, позволяющих объективно оценить одновременно состояние металлоконструкций, канатно-блочной системы, а также правильность регулировки тормозов.

Литература 1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» (утверждены приказом Ростехнадзора от 12 ноября 2013 года № 533). Рис. 1. Схема статических испытаний мостового крана

УДК: 621.873

Техническое диагностирование стальных канатов грузоподъемных механизмов Сергей ДУБИНИН, эксперт, руководитель экспертного отдела ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Иван ЗАГРЕБИН, эксперт ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Сергей ШИЛОВ, руководитель ЛНК ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Рауль КУЗЕЕВ, эксперт, директор ООО «Центр НК» (г. Казань) Амир АНВАРОВ, к.т.н., заведующий лабораторией НК ООО «Центр НК» (г. Казань) Дмитрий СТАРЦЕВ, эксперт, начальник отдела диагностики ООО «Центр НК» (г. Казань) В статье уделено внимание причинам изнашивания, а также проблемам своевременного контроля и замены стальных канатов, используемых в различных приводах грузоподъемных механизмов. Выполнен краткий обзор основных видов повреждений канатов. Рассмотрены основы магнитного контроля стальных канатов. Ключевые слова: грузоподъемные краны, канаты, испытания, контроль, повреждения. Грузоподъемные механизмы – объекты повышенной опасности. Одним из основных элементов, используемых при подъеме и перемещении грузов, являются стальные канаты. При длительной активной эксплуатации кранов наиболее опасным для эксплуатации является именно износ канатов, так как разрыв тягового элемента может стать причиной не только повреждения самого крана, но и несчастного случая на производстве. Во время работы крана на его тяговые элементы действуют не только нагрузки, изменяющиеся с течением времени по величине и направлению (скручивание, растяжение, изгиб, прочие динамические нагрузки), но и другие внешние факторы: влажность, высокие (например, в литейном цехе) и низкие (при работе на улице, в неотапли-

ваемом помещении) температуры, большое количество производственной пыли, агрессивных веществ. Из-за воздействия всех этих факторов происходит накопление усталости проволок каната, абразивный износ и коррозионные поражения, что способствует уменьшению площади поперечного сечения каната, а следовательно, и прочности. В соответствии с действующими нормативными документами, во время проведения освидетельствования грузоподъемных кранов (которое должно проводиться не реже одного раза в 12 месяцев) должен осуществляться также визуальный и измерительный контроль стальных канатов. Визуально можно выявить лишь качественные изменения состояния каната (наличие обрывов проволок или прядей, остаточные деформации и пр.). Для количественной оценки выявленных дефектов используются измерительные методы контроля при помощи штангенциркуля, микрометра и других инструментов. Характер повреждений, их положение зависят от того, на каком кране и в каких условиях канат используется. Если кран башенный, то чаще всего выявляются места коррозии в области заделки канатов в муфту. Если кран мостовой, то для него наиболее характерны обрывы проволок в районе блоков. Чаще всего наблюдаются следующие неисправности канатно-блочных систем кранов: обрывы проволок и

Экспертное сообщество: научные подходы прядей; выпадение канатов из ручьев блока; заедание на блоках; износ блоков и их разрушение; ослабление крепления каната и др. Обрывы проволок и прядей зачастую являются следствием естественного износа из-за плохого смазывания каната, превышения максимально допустимой нагрузки или повреждения каната, допущенного при монтаже или транспортировке. Выход каната из блока и его заедание чаще всего бывает из-за заклинивания и ухудшения вращения самого блока или контакта каната с элементами металлоконструкции крана, но может происходить и от неверной запасовки. Нормативные документы содержат нормы контроля качества стальных канатов и предельные величины их износа. Отдельно стоит обратить внимание на внутренний износ, который может являться результатом таких факторов, как абразивный износ (вследствие смещения элементов каната – проволок – друг относительно друга) и внутренняя коррозия. Визуально можно выявить только те дефекты, которые расположены на поверхности каната, при этом внутренние дефекты даже при сильном их развитии остаются незамеченными. К недостаткам визуального метода контроля можно отнести также тот факт, что человеческий глаз имеет много индивидуальных особенностей, и качество проведенного визуального контроля во многом зависит от человека, проводящего этот контроль. Более объективно можно оценить степень износа, используя методы неразрушающего контроля. Для определения состояния стального каната используется магнитная дефектоскопия. При использовании этого метода можно оценить не только количество дефектов, выявленных на одном шаге свивки, но и потерю площади поперечного сечения каната по металлу. Для проведения магнитной дефектоскопии может использоваться как переменное, так и постоянное магнитное поле. В первом случае используется ингромагнитный датчик. Он представляет собой систему, в которой есть возбуждающая и измерительная катушки. При этом объект контроля является элементом магнитной системы. Дефектоскоп подает на возбуждающую катушку переменный ток с невысокой частотой (от 10 до 50 Герц). Измерительная катушка охватывает канат и регистрирует колебания магнитного поля по его длине. Для выявления дефектов магнитный датчик перемещается относительно каната. При использовании постоянного магнитного поля магнитный датчик представляет собой электромагнит постоянного тока или постоянный магнит. В процессе контроля в месте обнаружения дефектов регистрируются потоки рассеяния. Для выявления уменьшения площади сечения каната в измерительном датчике используют зависимость маг-

нитного потока от магнитного сопротивления участка цепи «канат – воздушный зазор – полюс магнитопровода намагничивающего устройства». При снижении площади сечения увеличивается магнитное сопротивление участка цепи и соответственно уменьшается магнитный поток в магнитопроводе. Месторасположение дефектов определяется по линейной системе координат. Для этого измеряется длина каната. Для канатов прядевой конструкции это может быть реализовано бесконтактным способом, основанным на регистрации шагов свивки. Колебания магнитного поля от каждого шага свивки регистрируются и используются впоследствии в качестве координат расположения дефектов. Таким образом, можно сделать вывод о том, что дефектоскопия канатов методами неразрушающего контроля (преимущественно методом магнитной дефектоскопии, как получившим наибольшее распространение) является необходимым мероприятием при эксплуатации грузоподъемных механизмов, так как она дает возможность объективно оценить фактический износ. Именно объективный контроль состояния канатов позволяет повысить безопасность эксплуатации грузоподъемных кранов и производить замену канатов не по условному сроку службы, а по фактическому состоянию. Литература 1. МР 10-72-04. «Методические рекомендации по обследованию технического состояния и расчету остаточного ресурса с целью определения возможности продления срока безопасной эксплуатации лифтов». 2. Анцев В.Ю., Витчук П.В. Расчет параметров канатоведущего шкива лифта в процессе износа // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2012. № 2–6 (292). – С. 112–118. 3. Цуканов В.В, Шпаков И.И. Дефектоскопия канатов – гарант безопасности эксплуатации лифтов // Лифт. 2006. № 10. – С. 2–4. 4. Иванов В.Н. Техническое диагностирование подъемнотранспортных машин: уч. пособие. Харьков: Изд-во «Форт». 2009. – 272 с. 5. Комиссаров В.Я., Сухоруков В.В., Хомченко С.В. Роль дефектоскопии канатов в обеспечении безопасности лифтов // Безопасность труда в промышленности. 2004. № 10. – С. 33–35. 6. РД 03-348-00 «Методические указания по магнитной дефектоскопии стальных канатов». 7. Котельников В.С., Сухоруков В.В. Дефектоскопия канатов грузоподъемных машин // Безопасность труда в промышленности. 1998. № 5. – С. 34–38. 8. Короткий А.А., Павленко А.В., Шипулин А.В. О методике магнитной дефектоскопии канатов // Известия ТулГу. Сер. Подъемно-транспортные машины и оборудование. Вып. 2. – Тула: Изд-во ТулГу, 1999. – С. 192–199.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 621.791

К вопросу повышения качества сварных соединений полиэтиленовых труб газопроводов с седловыми отводами Сергей ДУБИНИН, эксперт, руководитель экспертного отдела ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Иван ЗАГРЕБИН, эксперт ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Сергей ШИЛОВ, руководитель ЛНК ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Рауль КУЗЕЕВ, эксперт, директор ООО «Центр НК» (г. Казань) Амир АНВАРОВ, к.т.н., заведующий лабораторией НК ООО «Центр НК» (г. Казань) Дмитрий СТАРЦЕВ, эксперт, начальник отдела диагностики ООО «Центр НК» (г. Казань) Рассмотрены причины снижения стабильности качества сварных соединений полиэтиленовых труб соединительными деталями с закладными нагревателями, предложены рекомендации по улучшению качества таких соединений при строительстве газопроводных сетей. Ключевые слова: газопровод, фитинг с закладным нагревателем, сварное соединение, механические испытания. В настоящее время известно несколько способов соединения полиэтиленовых труб между собой. Соединение сваркой является наиболее предпочтительным и более надежным из них. Различают два метода сварки полиэтиленовых труб – встык нагретым инструментом и при помощи соединительных деталей с закладными нагревателями («муфтовая сварка»). Сварку при помощи соединительных деталей с закладными нагревателями применяют для соединения полиэтиленовых труб диаметром от 20 мм и выше с любой толщиной стенки, а также для приварки к трубопроводу седловых отводов. Пути повышения надежности сварных соединений седельных отводов с трубой. Современные методы соединения труб и седельных отводов позволяют добиться достаточно высокого качества этих соединений. Также это связано и с тем, что такие сварные соединения, как правило, не являются несущими. Одним из недостатков этих соединений остается то, что их конструкция не позволяет провести неразрушающий контроль физическими методами. Но при этом прочность и надежность таких соединений достаточно важна при эксплуатации. Для уточнения механических свойств используется испытание на отрыв с регистрацией усилия отрыва. Но из-за высокой стоимости соединительных деталей реализация такого метода становится слишком дорогостоящей. В связи с этим указанные испытания выполняются при допускных испытаниях сварщиков. Общий объем анализа результатов механических испытаний составил около 60 образцов муфтовых соединений и 30 образцов соединений седловых отводов. Испытаниям подвергались муфтовые соединения труб диаметром 63 и 110 мм C SDR11

с помощью муфт и седельных отводов производства ОАО «Сибгазаппарат» и фирмы «Фриатек». Анализ результатов испытаний названных соединений муфт на сплющивание показал достаточную стабильность качества соединений, в то время как при испытаниях седельных отводов на отрыв был отмечен значительный разброс качества соединений и отсутствие закономерностей в значениях усилий отрыва при отсутствии отклонений параметров режима сварки и условий выполнения сварного соединения. Кроме того, были проведены дополнительные испытания седловых отводов на динамическое нагружение (стойкость к удару) соединений срезывающей нагрузкой, которые также показали высокий процент хрупкого отслоения соединительных элементов от трубы. Как показал анализ выполненных экспериментов, причиной нестабильности прочностных показателей сварных соединений трубы с седловым отводом, на наш взгляд, является отличие условий образования соединений от, казалось бы, подобных им при сварке с помощью муфт с закладными нагревателями. Основной гарантией получения качественного сварного соединения при стыковой сварке нагретым инструментом является организация и осуществление направленного течения расплава полимера из плоскости стыка. В процессе течения расплава происходит выдавливание из плоскости стыка окисленных слоев и перемешивание на макро- и микроуровнях вступающих в контакт расплавленных слоев соединяемых заготовок, в процессе совместного остывания которых и образуется сварное соединение со стабильными прочностными параметрами. В случае сварки с применением муфт с закладными нагревателями, условия для перемешивания расплава за счет макропотоков существенно сокращаются. Тем не менее возможности для перемешивания расплава в микрообъемах остаются за счет того, что при сборке деталей (муфт), согласно правилам, отработанным на многочисленных опытах в зарубежной и отечественной практике, между наружной поверхностью труб и внутренней поверхностью муфты оставляется зазор в пределах 0,1–0,3 мм, который определяется требованием свободного совмещения деталей от руки [2]. При таком условии сборки в процессе нагрева труб от излучения закладного элемента труба вначале расширяется в местах контакта

Экспертное сообщество: научные подходы с нагревателем, приобретая, благодаря наличию в муфте трех «холодных» зон, криволинейную (бочкообразную) форму по образующей трубы. В результате создаются условия для микротечений расплава от середины «горячих» зон к «холодным». При нарушении этих условий, например, слишком плотном исходном контакте трубы и муфты, расплав выдавливается из зоны соединения с последующим образованием в плоскости соединения растягивающих напряжений, которые в условиях длительной эксплуатации могут привести к нарушению герметичности сварного соединения. Превышение же исходного зазора более 0,5 мм приводит к снижению глубины проплавления стенки трубы и уменьшению микропотоков перемешивания, что может быть обнаружено лишь при механических испытаниях соединения (на сплющивание). Точное же соблюдение указанных правил сборки позволяет получать достаточно стабильное качество муфтовых сварных соединений. Еще более сложными получаются условия образования соединений при сварке трубы и седлового отвода с закладным нагревателем. При таком соединении перед сваркой седловой отвод удерживается на поверхности трубы с помощью механической фиксации специальными струбцинами или хомутами, предусмотренными конструкциями отводов. В этом случае поверхность седелки с закладным нагревателем прижимают к наружной поверхности трубы, что существенно снижает возможности перемешивания расплава в плоскости соединения даже на микроуровне. Кроме того, конструкции крепления седелки зачастую допускают неравномерное прижатие соединяемых поверхностей трубы и седелки. В результате составляющая микрореологических про-

цессов образования соединения существенно снижается, а для полного протекания диффузионных процессов в плоскости соединения рекомендуемого времени сварки недостаточно. В связи с этим для повышения стабильности механических показателей сварного соединения при выполнении сварки седельного отвода могут быть рекомендованы следующие мероприятия: – обеспечить более тщательную зачистку поверхности трубы от окисленных поверхностных слоев трубы, а также прилежащих к ним слоев с деформированной в процессе экструзии структурой; – при закреплении присоединяемой детали к трубе необходимо обращать внимание на обеспечение равномерности распределения усилия прижатия по всей поверхности касания; – для проверки совпадения радиусов кривизны внутренней поверхности детали и наружной поверхности трубы после ее зачистки следует применять специальные шаблоны. Литература 1. Влияние реологических процессов в контактной зоне на качество сварных соединений труб из термопластов / Зайцев К.И., Бухин В.Е. // Строительство трубопроводов. 1972. № 7. 2. СП 42-103-2003 «Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов». 3. Соколов В.А., Красников М.А. Вопросы оценки качества сварки полиэтиленовых труб с применением муфт с закладными нагревателями / Соколов В.А., Красников М.А. // Трубопроводы и экология. 2004. № 2.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 621.7.019

К вопросу о правильности использования терминов в технической диагностике Сергей ДУБИНИН, эксперт, руководитель экспертного отдела ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Иван ЗАГРЕБИН, эксперт ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Сергей ШИЛОВ, руководитель ЛНК ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Рауль КУЗЕЕВ, эксперт, директор ООО «Центр НК» (г. Казань) Амир АНВАРОВ, к.т.н., заведующий лабораторией НК ООО «Центр НК» (г. Казань) Дмитрий СТАРЦЕВ, эксперт, начальник отдела диагностики ООО «Центр НК» (г. Казань) В статье говорится о применении различных терминов и определений в области технической диагностики. Рассмотрен вопрос о неправильности применения тех или иных терминов, а также о том, что в различных нормативных документах дается неполное определение тех или иных терминов. Ключевые слова: техническое диагностирование, контроль, термины, диагноз, надежность. При определении технического состояния объектов промышленности необходимо использовать терминологию единую и понятную для всех тех, кто принимает участие в этом процессе. Основные термины и определения технической диагностики описаны в ГОСТ [1]. Ниже приведены некоторые из них. Техническое состояние объекта – состояние, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды, значениями параметров, установленных технической документацией на объект. Техническая диагностика – область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов. Техническое диагностирование – определение технического состояния объекта. Контроль технического состояния – проверка соответствия значений параметров объекта требованиям технической документации и определение на этой основе одного из заданных видов технического состояния в данный момент времени. Технический диагноз (результат контроля) – результат диагностирования. На основании определений указанных выше терминов можно сделать вывод: «техническая диагностика» – это область знаний, иначе говоря, «наука»; «техническое диагностирование» – определение состояния, то есть – «процесс»; а «диагноз» – результат этого процесса. Таким образом, можно говорить о некорректности использования выражения «диагностика технического состояния объекта», когда речь идет о процессе получения данных о том или ином объекте. Более корректно будет звучать – «диагностирование технического состояния объекта».

Техническая диагностика тесно связана с другой областью знаний – теорией надежности. Поэтому и термины, используемые в этих двух направлениях науки и техники, должны соответствовать одинаковым понятиям. Вот еще некоторые термины, которые описаны в другом ГОСТ [2]. Исправное состояние – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативнотехнической и (или) конструкторской (проектной) документации. Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Неработоспособное состояние – состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации. Диагностический (контролируемый) параметр – параметр объекта, используемый при его диагностировании (контроле). Рассмотрим подробнее термин «работоспособное состояние». Работоспособность объекта может быть полной, а может и неполной. Значит, можно говорить о частичной работоспособности (частичной неработоспособности), то есть о состоянии, когда объектом выполняются не все функции из числа тех, которые указаны в технической документации. Из приведенного определения работоспособного состояния следует, что выполнение объектом своих рабочих функций (полностью или частично) будет иметь место лишь в том случае, если соответствующие параметры, ответственные за эти функции, будут находиться в заданных пределах. Поскольку эти пределы устанавливаются НТД на объект, то их перечень и пределы допустимых значений при работе объекта в нормальном режиме (работоспособном состоянии) определяются конструктором данного изделия на этапе подготовки проектной документации. Это достаточно важно, хотя и не всегда

Экспертное сообщество: научные подходы выполняется по причине сложности данной задачи, поскольку при проектировании нового изделия отсутствуют, как правило, аналоги с некоторым опытом эксплуатации. Тем не менее при проведении диагностирования такая задача должна быть решена. При отсутствии соответствующей информации в конструкторской документации или в документации на эксплуатацию диагностируемого объекта данная задача возникает у диагностического персонала. Таким образом, еще до начала процедуры диагностирования этот персонал должен понимать не только принципы штатного и нештатного функционирования диагностируемого объекта, но и знать его структурную и функциональную схемы, иметь разработанные математическую и диагностическую модели объекта. Эти модели и дают возможность выполнить оценку интервалов допустимых значений параметров, определяющих выполнение непрерывным объектом (техническое состояние определяется значениями параметров из некоторых непрерывных областей их изменения) заданных функций. Еще один термин, который не получил определения в ГОСТ – «контроль». Определено лишь понятие «кон-

троль технического состояния». Если же под словом «контроль» понимается измерение или определение, в том числе и при проведении процедуры диагностирования, каких-то величин, то не всякие из них будут приводить к получению параметров или характеристик диагностируемого объекта, определяющих его техническое состояние. Существует еще ряд вопросов, связанных с терминологией технической диагностики, решение которых должно привести к созданию четкой и полной системы определений, на основе которых может быть подготовлен новый вариант стандарта. Внесение ясности в поставленные вопросы позволит в будущем создавать системы диагностирования широкого круга технических объектов на единых принципах. Литература 1. ГОСТ 20911-89 «Техническая диагностика. Термины и определения». 2. ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения».

УДК: 621.1.016.4

Эффективность использования оребренных труб в экономайзерах котлов Сергей ДУБИНИН, эксперт, руководитель экспертного отдела ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Иван ЗАГРЕБИН, эксперт ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Сергей ШИЛОВ, руководитель ЛНК ООО «ИКЦ «Калибр» (г. Ижевск) Рауль КУЗЕЕВ, эксперт, директор ООО «Центр НК» (г. Казань) Амир АНВАРОВ, к.т.н., заведующий лабораторией НК ООО «Центр НК» (г. Казань) Дмитрий СТАРЦЕВ, эксперт, начальник отдела диагностики ООО «Центр НК» (г. Казань) В статье приведена общая информация о применении экономайзеров в котельных, более подробно рассмотрены чугунные экономайзеры системы ВТИ. Описана эффективность использования оребренных труб в экономайзерах данного типа по сравнению с гладкими. Ключевые слова: котлы, экономайзеры, котельные, трубы. Для уменьшения температуры уходящих газов и снижения потерь теплоты паровых и водогрейных котлов (а следовательно, для повышения величины коэффициента полезного действия котельной установки) применяются экономайзеры, в которых нагревается питательная (паровые котлы) или теплофикационная вода (водогрейные котлы). В паровых котельных водяные экономайзеры устанавливают как на питательной, так и на сетевой воде; однако в последнем случае необходимо обеспечивать их постоянную сезонную (для отопительных котельных) или

круглогодовую (для отопительно-производственных котельных) загрузку. В водогрейных котельных экономайзеры устанавливают на сетевой воде. Водяные экономайзеры изготовляют чугунными и стальными. Чугунные экономайзеры составляют из отдельных типовых элементов ребристых труб и устанавливают к котлам, работающим с давлением до 2,4 МПа. Стальные экономайзеры сваривают из стальных труб диаметром 28–38 мм в виде змеевиков, комплектуют в отдельные пакеты и устанавливают к котлам с давлением более 2,4 МПа. В настоящее время наиболее распространенными являются водяные экономайзеры системы Всесоюзного теплотехнического института (ВТИ). Их собирают из чугунных ребристых труб различной длины, соединяемых между собой специальными фасонными частями – калачами. В зависимости от количества труб, экономайзеры устанавливают различным способом, но, подобно котлам, либо обмуровывают кирпичной кладкой, либо поставляют в виде транспортабельных, собранных на заводе

Экспертное сообщество: научные подходы блоков. В настоящее время блочные экономайзеры разработаны для использования в качестве как питательных (ЭП), так и теплофикационных (ЭТ). Несколько горизонтальных рядов труб (до восьми) образуют группы, которые компонуют в одну колонку или в две колонки, разделенные металлической перегородкой. Группы собирают в каркасе с глухими стенками, состоящими из изоляционных плит, обшитых металлическими листами. Торцы экономайзеров закрывают съемными металлическими щитами. Экономайзеры снабжаются стационарными обдувочными устройствами, встроенными в блоки. Количество горизонтальных рядов труб, обдуваемых одним устройством, не должно превышать четырех. Типовые конструкции стальных водяных экономайзеров изготовляют по специально разрабатываемым чертежам. В стальных змеевиковых экономайзерах расположение труб принимается шахматное с поперечным шагом 2–2,5 d и продольным 1,5 d. Омывание труб дымовыми газами выполняется только поперечное. В каждом пакете по высоте не должно быть более 25 рядов, а высота не должна превышать 1,5 м. Все индивидуальные водяные экономайзеры присоединяют к газовому тракту котла без обводных боровов, их применяют лишь при групповых экономайзерах; в этом случае на обводных газоходах обязательно устанавливают последовательно две заслонки, чтобы избежать перетечек газа помимо поверхностей нагрева. Скорость перемещения газов по экономайзерам должна быть не менее 3 м/сек. Поскольку интенсивность передачи теплоты от дымовых газов к воде невысока, то для увеличения поверхности теплообмена их трубы снабжаются поперечным оребрением с наружной стороны. В результате экономайзеры становятся компактнее, чем гладкостенные, то есть имеют большую поверхность теплообмена в единице объема. Повышение интереса к оребренным трубам в теплообменном оборудовании энергетических установок при сжигании органического топлива обусловлено также и перспективой повышения надежности теплообменного оборудования (уменьшается длина оребренных труб, по сравнению с гладкими, сокращается число контактных стыков, работающих под давлением, появляется возможность уменьшить скорость газов, что приводит к сокращению золового износа теплообменной поверхности). Например, водяной экономайзер системы ЦКТИ выполнен из круглых ребристых чугунных труб наружным диаметром d1 = 76 мм. Высота ребер hp = 62 мм, их толщина δ = 5 мм. Длина обогреваемой части трубы Lt = 3 м, на

ней размещалось 150 ребер, то есть шаг ребер sp = 15 мм. Другая конструкция экономайзера, разработанного в этой же организации, изготавливалась из труб диаметром d1 = 28 мм. Использовалось ленточное оребрение (высота ребра hp = 10 мм, шаг ребер sp =10 мм, их толщина δ = 1,0 мм, коэффициент оребрения φ = 3,8). Применение данных геометрических размеров ребер позволило сократить количество труб в 2,4 раза по сравнению с гладкотрубным вариантом. Однако при сжигании высокосернистого мазута экономайзер загрязнялся и значение коэффициента тепловой эффективности снижалось с 0,9 до 0,5. Аэродинамическое сопротивление при этом возросло примерно на 30%. Испытания, проведенные с экономайзером, показали высокую работоспособность и эффективность при сжигании природного газа. Экономайзер Подольского машиностроительного завода имел такие же характеристики оребренной поверхности. Он устанавливался на котле ПК-14, сжигающем экибастузский уголь, частицы золы которого обладают абразивными свойствами. В результате замены гладкотрубного экономайзера оребренным была сокращена общая длина труб от 9 800 до 6 700 м; число змеевиков уменьшилось соответственно от 196 до 134. Все отложения, образовавшиеся на ребристом экономайзере, имели сыпучий характер и легко разрушались от незначительного механического воздействия. Ребристый экономайзер работал эффективнее эквивалентного гладкотрубного. При проектировании оребренных теплообменников актуальны вопросы определения их рациональных геометрических параметров. В зависимости от назначения теплообменника к ним предъявляется ряд дополнительных требований. Например, минимальные габаритные размеры теплообменника, минимальный вес. Правильно спроектированное оребрение позволяет в несколько раз увеличить передаваемое количество теплоты (при заданной температуре) по сравнению с гладкостенной поверхностью. Неверно рассчитанное оребрение может даже ухудшать теплопередачу стенки («изолирующий эффект ребра»). Литература 1. Роддатис К.Ф. Котельные установки. – М.: Энергия, 1977. 2. Левченко Г.И., Лисейкин И.Д., Капелиович А.М. и др. Оребренные поверхности нагрева паровых котлов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. 3. Юдин В.Ф. Теплообмен поперечнооребренных труб. – Л.: Машиностроение, 1982. 4. Керн Д., Краус А. Развитые поверхности теплообмена. – М.: Энергия, 1977.

Экспертное сообщество: научные подходы

Очистка двигателя внутреннего сгорания от продуктов горения безразборным способом Иван ШУВАЛОВ, директор ООО «САХАЛИНМОНТАЖДИАГНОСТИКА» (г. Южно-Сахалинск) Юрий МИТЛИГИН, эксперт ООО «САХАЛИНМОНТАЖДИАГНОСТИКА» (г. Южно-Сахалинск) В настоящее время для двигателей внутреннего сгорания автомобилей и машинно-тракторного парка сельхозпредприятий используется два вида топлива: высокооктановое (бензин) и дизельное (солярка). Дизельное топливо – жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти. Название «солярка» происходит от немецкого Solaröl (солнечное масло). Фракция названа так в связи с желтоватым цветом. Советская нефтеперерабатывающая промышленность выпускала продукт «Соляровое масло» по ГОСТ 1666-42 и ГОСТ 1666-51. Этот продукт был предназначен для применения в качестве топлива для среднеоборотных (600–1000 об/мин) дизельных двигателей, широко использовался и в разговорной речи назывался «соляркой». Соляровое масло непригодно для применения в качестве топлива для быстроходных дизельных двигателей. Дизельные двигатели работают с внутренним смесеобразованием, причем сгорание происходит в течение и после впрыска топлива. На сгорание в сильной степени влияет процесс внешнего смесеобразования. Топливо впрыскивается в сильно сжатый и разогретый воздух в камере сгорания непосредственно перед достижением ВМТ. Топливо самовоспламеняется после определенного периода задержки воспламенения. Так как значительная часть процесса смесеобразования

происходит при сгорании, можно говорить о диффузном пламени (диффузией называется взаимное проникновение веществ).

Рис. 1. Принципиальная схема работы двигателя

Так как реагирующие составляющие воздуха и топлива смешиваются лишь частично при реакции, когда сгорание происходит в дизельном двигателе, то смесеобразование, воспламенение и сгорание взаимосвязаны друг с другом. В отличие от бензинового двигателя, в камере сгорания дизельного двигателя возникают различные концентрации топлива и состояния воздуха. При разогреве обогащенных областей, которые берут начало от зоны реакции, реакции происходят только в паровой оболочке капелек топлива. Образуется свободный углерод. Если сгорание этих частиц углерода предотвращается при продолжении реакции, то есть из-за некачественной смеси, местного недостатка кислорода или гашения пламени в холодных точках, то частицы покидают выхлопную трубу в виде сажи. Но не вся сажа удаляется. Часть ее, в виде нагара, оседает на днище поршня, часть – на деталях системы газораспределения, то есть на «тарелочках» клапанов, на выхлопном клапане и на самом стержне. Нагар в значительной степени уменьшает теплоотдачу всех элементов, что ведет к повышенному износу трущихся деталей (днище поршня и цилиндра, клапанов и их направляющих). Улучшения качества возможно добиться путем добавления присадок. Это является обычной практикой

1. Фильтры и грязеуловители. 2. Топливный насос (ТНВД). 3. Топливопровод. 4. Инжектора (форсунки). 5. Топливопровод излишек (обратка). 6. Бак топливный.

Рис. 2. Принципиальная схема разработанной установки

1. Электродвигатель (привод). 2. Топливный насос (ТНВД). 3. Топливопровод. 4. Инжектора (форсунки). 5. Резервуар для смеси. 6. Топливопровод к системе машины.

Экспертное сообщество: научные подходы для бензина уже в течение многих лет и недавно стало применяться и для дизельного топлива (дизельное топливо марок Super и Premiom). Используются в основном такие добавки, которые оказывают множественное действие: • присадки для улучшения воспламенения увеличивают цетановое число и отвечают, в частности, за более мягкое сгорание; • моющие присадки (детергенты) используются для предотвращения закоксовывания форсунок; • ингибиторы (замедлители) коррозии необходимы для предотвращения коррозии металлических деталей (в случае попадания воды в топливную систему); • антивспенивающие присадки служат для облегчения заполнения топливного бака. Общая концентрация присадок обычно не превышает 0,1%, так что такие физические характеристики топлива, как плотность, вязкость и кривая кипения, не изменяются. Однако из-за низкого качества дизельного топлива

присадки бывают малоэффективными, и в процессе эксплуатации двигателя нагарообразование начинает снижать мощность и повышать износ трущихся деталей. Для очистки камеры внутреннего сгорания от продуктов сгорания за основу было взято диффузное пламя (диффузией называется взаимное проникновение веществ). Была разработана установка для приготовления смеси, состоящей из трех компонентов: дизельное топливо, вода и ингибитор «Прано О». Так как одним из компонентов является вода, то при сжатии с последующим воспламенением вода, проникая в нагар, взрывается и разрушает его. Происходит кавитация – процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков пара в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами. Продукты сгорания удаляются через выхлопную трубу. Данная установка была изготовлена и опробована в совхозе «Москалевский» Кустанайской области Республики Казахстан. Испытания прошли успешно.

Регистрация подъемных сооружений в качестве опасного производственного объекта Иван ШУВАЛОВ, директор ООО «САХАЛИНМОНТАЖДИАГНОСТИКА» (г. Южно-Сахалинск) Юрий МИТЛИГИН, эксперт ООО «САХАЛИНМОНТАЖДИАГНОСТИКА» (г. Южно-Сахалинск) В статье рассматривается необходимость присвоения статуса «опасный производственный объект» подъемным сооружениям и вопросы их постановки на учет. Ключевые слова: опасный производственный объект, подъемные сооружения. ООО «САХАЛИНМОНТАЖДИАГНОСТИКА» осуществляет деятельность по проведению экспертизы промышленной безопасности, оказанию консультативной и практической помощи предприятиям и организациям в подготовке документации для регистрации опасных производственных объектов (далее – ОПО) и проводит техническое освидетельствование подъемных сооружений, не подлежащих учету в органах Ростехнадзора. Предприятия-владельцы таких подъемных сооружений не регистрируют опасный производственный объект, на котором эти подъемные сооружения используются. Это происходит из-за существующих противоречий в нормативно-правовой базе по оформлению ОПО. Часто в процессе работы с ответственными лицами предприятий и организаций возникают вопросы о необходимости постановки на учет в органах Ростехнадзора подобных объектов. При этом приводятся ссылки на следующие требования нормативных документов: – Приложение 1 Федерального закона от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» устанавливает: «К категории ОПО относятся объекты, на которых используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы»; – п. 3 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных

производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» (далее – ФНП): «Требования настоящих ФНП распространяются на обеспечение промышленной безопасности ОПО, на которых применяются следующие подъемные сооружения: а) грузоподъемные краны всех типов; б) мостовые краны-штабелеры; в) краны-трубоукладчики; г) краны-манипуляторы; д) строительные подъемники; е) подъемники и вышки, предназначенные для перемещения людей; ж) грузовые электрические тележки, передвигающиеся по надземным рельсовым путям совместно с кабиной управления; з) электрические тали; и) краны-экскаваторы, предназначенные только для работы с крюком, подвешенным на канате, или электромагнитом; к) сменные грузозахватные органы (крюки, грейферы, магниты) и съемные грузозахватные приспособления (траверсы, грейферы, захваты, стропы), используемые совместно с кранами для подъема и перемещения грузов; л) тара для транспортировки грузов, отнесенных к категории опасных, за исключением специальной тары, применяемой в металлургическом производстве (ковшей, мульдов), а также специальной тары, используемой в морских и речных портах; м) специальные съемные кабины и люльки, навешиваемые на грузозахватные органы кранов и используемые для подъема и перемещения людей; н) рельсовые пути (для опорных и подвесных ПС, передвигающихся по рельсам).

Экспертное сообщество: научные подходы – согласно п.146 ФНП, регистрации подлежат только те ОПО, где эксплуатируются ПС, подлежащие учету в органах Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору и иных органах, уполномоченных на регистрацию ОПО. Таким образом, объекты, на которых установлены подъемные сооружения, не подлежащие учету, должны иметь статус ОПО. Соответственно на данные ОПО будут распространяться требования Федерального закона от 21 июля 1997 года №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Однако, в соответствии с Федеральными нормами и правилами «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения», такие объекты не подлежат учету в органах Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013 года № 538). 3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 12 ноября 2013 года № 533). 4. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования».

Причины разрушения тали цепной с ручным приводом Иван ШУВАЛОВ, директор ООО «САХАЛИНМОНТАЖДИАГНОСТИКА» (г. Южно-Сахалинск) Юрий МИТЛИГИН, эксперт ООО «САХАЛИНМОНТАЖДИАГНОСТИКА» (г. Южно-Сахалинск) Для освещения территории обширной площади в ночное время возникает необходимость применения большого количества осветительных приборов, установленных на высоте и направленных в разные стороны. Таким объектом, в частности, является территория аэропорта. Ключевые слова: привод, надежность, нагрузка. По всей территории установлены приборы «Установка осветительная высокомачтовая с мобильной короной «Метако», ВМ-20-С2/15-VII-ОЕ», разработанная российской компанией. В процессе эксплуатации возникает необходимость технического обслуживания данной короны. Корона поднимается-опускается за счет применения тали цепной с ручным приводом. Для того чтобы увеличить скорость подъема-опускания короны, производитель предложил и внедрил электропривод в виде дрели ручной электрической. Согласно инструкции по эксплуатации, работник (оператор) придает вращающий момент шестерне, которая приводит во вращение зубчатые колеса и скрепленные с ними шестерни второй ступени передачи. Они вращают зубчатое колесо, неподвижно насаженное на ступицу грузовой звездочки. Одновременно приводное колесо, перемещаясь по резьбе втулки, прижимает храповик к диску, сила трения, возникающая между ними, вращает диск вместе с валиком. Собачка, установленная на корпусе талей, свободно идет по храповику. Как только тали будут остановлены, зуб собачки войдет в сцепление с храповиком, и самопроизвольного опускания груза не произойдет. Привод колеса осуществляется при помощи электрической машины (дрели), с числом оборотов на выходном валу равным 60 об/мин. При опускании груза приводное колесо вращается в обратную сторону, ступица колеса несколько отходит от храповика, сила трения уменьшается, и диск вместе с валиком плавно поворачиваются в сторону спуска, выводя зуб собачки из сцепления с храповиком. Если скорость

вращения валика будет превышать скорость вращения колеса (при быстром опускании груза), произойдет притормаживание груза из-за того, что ступица колеса вновь переместится по втулке и прижмет храповик к диску. Как видно из описания, в процессе подъема-опускания происходит интенсивное взаимодействие ступицы колеса с тормозным диском, рассчитанным на удержание груза, на 125% превышающим номинальную грузоподъемность тали.

Экспертное сообщество: научные подходы В процессе опускания, когда ступица прижалась к тормозному диску, произошло разрушение последнего, что увеличило скорость опускания короны, ступица колеса вновь переместилась по втулке и прижала храповик к диску, в результате резкого торможения от храповика произошло разрушение звена цепи и, как следствие, – падение короны. Причиной поломки стала динамическая нагрузка от использования электропривода, то есть если при ручном приводе коэффициент равен единице, то при использовании электропривода он равен 1,3. При использовании электропривода приводной храповик по резьбе с силой прижался к тормозному диску, в то время как крутящий момент был минимальным. При ручном приводе путем тяги цепи руками крутящий момент равен произведению радиуса колеса и прикладываемой силы, а в случае применения электропривода передача момента происходит через храповой винт. Литература 1. ГОСТ 28408-89 «Тали ручные и кошки. Общие технические требования». 2. ГОСТ 16350-80 «Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей». 3. ГОСТ 25546-82 «Краны грузоподъемные. Режим работы». 4. ГОСТ 26877-91 «Металлоконструкция. Методы измерения отклонений формы».

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 614.0.06; 614.832

Об опасности применения оборудования, не подлежащего учету в органах Ростехнадзора Константин ГАРБЕР, начальник отдела прочности и ресурса энергооборудования ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Евгения КОСТРИКО, начальник ПТО ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Ольга ЛЮТИНСКАЯ, начальник отдела экспертизы объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Сергей ВЕРБАХ, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) На примере расследования нескольких несчастных случаев продемонстрирована опасность применения сосудов и баллонов на объектах, по современной классификации не являющихся опасными, и в бытовых условиях. Отмечена необходимость активного информирования населения об опасностях, возникающих при использовании такого оборудования. Ключевые слова: расследование несчастных случаев, сосуды под давлением. С 2014 года в целях освобождения предпринимателей от избыточного административного давления и реализации риск-ориентированного подхода к промышленной безопасности, получила свое развитие тенденция снижения требований Ростехнадзора в отношении малоопасных производственных объектов. Согласно Федеральному закону № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [1], к опасным производственным объектам (ОПО) низкой опасности (IV класс опасности) отнесены ОПО с оборудованием, работающим под давлением не более 1,6 МПа и с температурой не выше 250 °С, с подъемными сооружениями, с обращением не более 20 т горючих и окисляющих веществ и так далее. Учитывая пресловутый отечественный менталитет, по сути дела, требования к таким объектам свелись к нулю, так как объекты IV класса опасности не подлежат контролю со стороны Ростехнадзора, за исключением случаев поступившей жалобы или после аварии. Настоящая статья рассматривает оборудование, имеющее признаки опасности, установленные приложением 1 к Федеральному закону № 116-ФЗ [1], но опасность которого, с точки зрения действующего законодательства, еще более низкая, чем у оборудования, применяемого на ОПО IV класса опасности, так что такие объекты вообще не подлежат идентификации и регистрации в качестве ОПО. Это сосуды, работающие под давлением, у которых произведение максимального рабочего давления (МПа) на объем (м3) менее 1,0, наполненных воздухом или другим безопасным газом, а также баллоны объемом менее 75 л, в том числе с горючими газами. Согласно п. 215 ФНП [2], такие сосуды не подлежат учету в органах Ростехнадзора, а следовательно, объект, на котором используются только такие сосуды, не подлежит регистрации в качестве ОПО (ФНП [2], п. 217). Количество опасного вещества (горючей жидкости или газа) в этих сосудах значительно менее 1 тонны, так что, согласно таблице 2 приложения 2 к Фе-

деральному закону № 116-ФЗ [1], по признаку обращения опасного вещества эти объекты также не являются ОПО. Добавим, что такое оборудование очень часто используется не на производстве, где даже при отсутствии требований промышленной безопасности действуют инструкции по охране труда, проводятся проверки знаний и инструктажи, а в бытовых целях. Примеры всем хорошо известны. Вряд ли кто-то из дачников не использует баллоны со сжиженным газом. Во всех авторемонтных мастерских есть воздушные компрессоры с ресиверами (сосудами, в которых хранится сжатый воздух). При строительстве (в том числе частном) используется сжатый воздух, баллоны со сжатым газом, кислородом, керосиновые горелки. Значит ли это, что такое оборудование совершенно безопасно и при его использовании не требуется ни специальных мер предосторожности, ни особых знаний и навыков? Всю ошибочность такого утверждения мы хотим показать на примере ряда несчастных случаев, в том числе со смертельным исходом, к расследованию которых привлекали специалистов ОАО «Системэнерго». Пример № 1. 28 января 2006 года на кровле строящегося здания в г. Череповце произошел смертельный несчастный случай с подсобным рабочим одного из строительных предприятий при производстве кровельных работ с использованием топливной горелки ГТ-080. При расследовании установлено, что смертельная травма рабочему была нанесена частью топливного бака горелки в результате его разрушения. Внешний вид разрушенного топливного бака представлен на рисунке 1. Топливный бак горелки ГТ-080 служит для хранения расходуемого при работе запаса топлива (керосина), которое подается в горелку за счет создания избыточного давления воздуха в баке с помощью ручного насоса. Наружный диаметр топливного бака 278 мм, толщина стенки цилиндрической части 1,2 мм, толщина стенки днищ 1,6 мм, высота около 500 мм. Цилиндрическая обечайка выполнена сварной из листа, сварка ручная аргонодуговая. В нижней части обечайки выполнена отбортовка наружу шириной 10 мм. Днища выполнены штампованными из листа. К верхнему днищу приварены штуцеры для установки манометра, насоса и заливной горловины. Верхнее днище приварено к обечайке встык. На нижнем днище также выполнена отбортовка. Нижнее днище приварено к цилиндрической части внахлест отбортовками. При осмотре установлено, что разрушение бака произошло по основному металлу цилиндрической обечайки

Экспертное сообщество: научные подходы на расстоянии 2–4 мм от сварного шва приварки нижнего днища. Днище имеет следы значительной пластической деформации (вогнутость внутрь бака в результате воздействия давления сменилась на выпуклость). Разрыв металла цилиндрической обечайки произошел по пластическому механизму. В зоне отрыва имеются участки вытяжки металла (образование шейки при разрыве) до толщины менее 0,5 мм. На части зоны отрыва (примерно 30%) наблюдается зона долома (разрыв произошел без заметного утонения металла). Дефектов в зоне продольного сварного шва обечайки не обнаружено. На внутренней и наружной поверхности обечайки имеются следы внешнего нагрева (2 участка). На наружной стороне обгорела краска, на внутренней стороне в этом же месте изменился цвет поверхности. Изменение цвета имеет форму неправильного круга, что является характерным признаком нагрева. Аналогичный цвет имеется в зоне приварки штуцеров. По данным осмотра можно сделать вывод, что разрушение бака произошло вследствие развития значительного внутреннего давления газообразной среды. Вывод расследования был следующим: разрыв бака произошел в результате воспламенения с последующим взрывом смеси паров керосина и воздуха в баке за счет его внешнего нагрева. Пример № 2. 30 мая 2005 года при транспортировке 50-литрового баллона для сжиженного газа тип 3 ГОСТ 15860-84 в багажнике автомобиля во время движения автомашины произошел хлопок, возник пожар в автомобиле, через непродолжительное время произошел разрыв баллона с разрушением автомобиля. При инциденте пострадавших не было, водитель автомобиля покинул его перед взрывом. Разрыв произошел по продольной образующей обечайки баллона на расстоянии ¼ окружности от продольного сварного шва. Обечайку баллона развернуло в плоскость, оторвав ее от днищ на протяжении 90% окружности. При осмотре на поверхности баллона обнаружена зона нагрева до температуры приблизительно в 300 °С (оценка произведена по цветам побежалости). На рисунке 2 представлены замеры в миллиметрах окружности обечайки баллона через каждые 100 мм от верхнего днища. Из представленных данных видно, что произошло раздутие обечайки баллона в ее средней части. Паспортная длина окружности обечайки баллона составляет 939 мм. Таким образом, максимальное увеличение длины окружности составило около 110 мм. Перед разрывом на корпусе баллона возникла «отдулина» величиной до 50 мм. На большей части обечайки толщина стенки (3 мм) соответствует паспортным данным, в зоне «отдулины» толщина стенки плавно уменьшается до 1,1 мм в центральной части обечайки. Такой тип разрыва возникает под действием значительного внутреннего давления газообразной среды в зоне нагрева металла. По результатам экспертизы был сделан вывод, что причиной разрыва баллона явился местный нагрев баллона, произошедший в результате случайного возгорания газа, подтекающего из вентиля баллона. Баллоны для сжиженного газа емкостью 50 л нигде не регистрируются и периодически переходят из рук в руки, хотя содержат признак опасности, характерный для опасных производственных объектов III класса по ФЗ № 116 [1]. Чтобы оценить последствия разрыва баллона от внутреннего давления при недопустимом нагреве, можно воспользоваться формулами приложений № 2, 3 ФНП «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» [3]. Рост избыточного давления в баллоне со сжиженным углеводородным газом подчиняется следующей закономерности (расчет произведен для «летнего» пропанбутана с соотношением 1:1): при 20 °С – 0,43 МПа, при 30 °С – 0,60 МПа, при 40 °С – 0,81 МПа, при 50 °С – 1,06 МПа,

Рис. 1. Общий вид топливного бака горелки ГТ-080 и оторванного днища

Рис. 2. Общий вид разрушившегося баллона с промерами периметра цилиндрической обечайки

Рис. 3. Фотография и эскиз дефекта в сварном шве

при 60 °С – 1,33 МПа. Рабочее давление баллона 1,6 МПа достигается при температуре около 68 °С. Если, как это следует из материалов расследования, произошло местное нагревание баллона до 300 °С, внутреннее давление в нем могло возрасти с допустимого 1,6 МПа до 4,0 МПа и более. Энергия адиабатического расширения газа в баллоне:

где: Р – абсолютное давление пара (газа), МПа; Р0 = 0,1013 МПа; V' – объем газовой фазы, м3; k – показатель адиабаты (для СУГ k = 1,12), равна 0,7 МДж, что эквивалентно

Экспертное сообщество: научные подходы взрыву 0,15 кг тротила. Опасное воздействие ударной воздушной волны взрыва 0,15 кг тротила представляет опасность для человека на расстоянии не более 1 м, дальность смертельного поражения осколками баллона – 3,1 м, радиус безопасной зоны по поражению осколками – 8,5 м. Пример № 3. В мае 2013 года произошло разрушение корпуса ресивера аппарата струйной очистки модели АСО-150 с отрывом конического днища, фрагмент которого смертельно травмировал рабочего при производстве пескоструйных работ. В составе аппарата струйной очистки имеется цилиндрический бак диаметром 600 мм с толщиной стенки 4 мм с коническим и эллиптическим днищами. Рабочее давление в баке 0,4 МПа. Принцип работы аппарата следующий. В аппарат загружается песок, затем подается давление от воздушного компрессора. Песок с воздухом через специальную головку подается на объект очистки. Аппарат может работать до выработки всего песка. В дальнейшем цикл работы аппарата повторяется. Разрушение аппарата произошло по сварному шву приварки конического днища. При осмотре выявлено, что сварной шов выполнен некачественно, на отдельных участках вообще не произошло сплавления металла обечайки и днища (см. рис. 3). Целостность аппарата в этих местах обеспечивалась за счет так называемого «усиления» сварного шва. На основании выполненных расчетов и результатов осмотра сделан вывод о разрыве ресивера аппарата при нормальном режиме его эксплуатации по механизму усталостного разрушения металла в результате циклического воздействия недопустимых напряжений (в три раза превышающих норму) в дефектном сварном шве, что является прямой виной изготовителя АСО-150. В рамках настоящей статьи мы не можем дать ответ на вопрос, каким образом изготовитель, получив на аппарат АСО-150 разрешение на применение на опасных производственных объектах (а следовательно, имея технологию проверки качества выпускаемого оборудования, аттестованную технологию сварки и пр.), допустил такой брак. Но если бы требования промышленной безопасности распространялись на организацию, которая использовала этот аппарат, то, возможно, дефект был бы обнаружен ранее. На ресивер аппарата пескоструйной очистки вместимостью 0,15 м3 с рабочим давлением 0,7 МПа распространяются ФНП [2], но сосуд не подлежит регистрации в органах Ростехнадзора. Такой сосуд должен регистрироваться на предприятии, где он используется, но только в том случае, если он входит в состав опасного производ-

ственного объекта (ОПО). Строительные и ремонтные организации, как правило, если и регистрируют какие-либо ОПО, то только площадки с грузоподъемными кранами. Следовательно, ресивер аппарата АСО-150, по-видимому, не проходил у владельца оборудования ни технического освидетельствования, ни гидравлических испытаний, обязательных для сосудов, работающих под давлением на опасных производственных объектах. В ходе этих работ недопустимый дефект, который привел к смертельному несчастному случаю, скорее всего, был бы выявлен, и гибель человека была бы предотвращена. Анализируя приведенные выше случаи, а также регулярные сообщения средств массовой информации о разрывах баллонов для сжиженного газа при производстве ремонтно-строительных работ и взрывах бытового газа, можно дать однозначный ответ на поставленный в начале статьи вопрос. Обыватель в нашей стране недостаточно защищен от возможного негативного воздействия технических устройств и изделий, которые не признаются опасными по действующему законодательству, но при этом работают под давлением или содержат горючие газы и жидкости. В ситуации либерализации системы контроля даже за опасными производственными объектами, не говоря уже об устройствах бытового назначения с признаками опасности по ФЗ № 116 [1], возможно резкое увеличение количества несчастных случаев, связанных с такими устройствами. Мы полагаем, что в данной ситуации государственные и муниципальные органы, отвечающие за благополучие и безопасность населения, должны были бы по крайней мере обеспечить активное информирование людей о возможных опасностях при работе с такими устройствами (в том числе на ярких примерах, подобных приведенным в настоящей статье). Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (с изменениями и дополнениями). 2. ФНП «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», утв. приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116. 3. ФНП «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», утв. приказом Ростехнадзора от 11 марта 2013 года № 96.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 614.833.3

Классификация токсичных веществ с точки зрения промышленной безопасности Евгения КОСТРИКО, начальник ПТО ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Константин ГАРБЕР, начальник отдела прочности и ресурса энергооборудования ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Ольга ЛЮТИНСКАЯ, начальник отдела экспертизы объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Олег СМИРНОВ, начальник отдела экспертизы проектов ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) В статье показано различие подходов к определению и классификации токсичного вещества в области охраны труда (санитарные требования) и промышленной безопасности (аварийно опасные химические вещества). Проанализирована возможность отнесения ряда вредных веществ и смесей к промышленно опасным токсичным веществам. Ключевые слова: опасность химических веществ. Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ [1] (приложение 1) установлены следующие виды опасных веществ: воспламеняющиеся; окисляющие; горючие; взрывчатые; токсичные; высокотоксичные; представляющие опасность для окружающей среды. Одно вещество может сочетать в себе два или более признаков опасности: например, быть одновременно горючим, токсичным и представлять опасность для окружающей среды. Часто при идентификации опасных производственных объектов, а также при разработке деклараций промышленной безопасности возникает вопрос, относится ли то или иное вещество к опасным, и если да, то по каким признакам. От ответа на этот вопрос зависит, к какому классу опасности будет отнесен опасный производственный объект (ОПО) и соответственно уровень усилий и затрат на выполнение требований промышленной безопасности для этого ОПО. Больше всего вопросов возникает при отнесении веществ к токсичным, высокотоксичным и опасным для окружающей среды. Токсичные и высокотоксичные вещества определены в ФЗ [1] по трем критериям: средняя смертельная доза при введении в желудок, средняя смертельная доза при нанесении на кожу, средняя смертельная концентрация в воздухе. При этом не указано, должны ли для отнесения данного вещества к опасным выполняться одновременно все три критерия, или достаточно одного. Сразу оговоримся, что в правоприменительной практике принято считать, что достаточно выполнения хотя бы одного критерия из трех. Возникает вопрос: где находятся общеизвестные справочные данные, содержащие эти характеристики для всех или хотя бы наиболее распространенных веществ? Очень часто в качестве источника этой информации пытаются воспользоваться ГОСТ 12.1.007-76 «Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Клас-

сификация и общие требования безопасности» [2]. В таблице пункта 1.2 ГОСТ [2] для отнесения вредных веществ к одному из четырех классов опасности используются вышеупомянутые критерии. Наиболее близко критерии опасности токсичного вещества в понимании ФЗ [1] совпадают с критериями отнесения вещества ко 2-му классу опасности (высокоопасное) по ГОСТ 12.1.007-76 [2], а высокотоксичного вещества по ФЗ [1] – с критериями отнесения вещества к 1-му классу опасности (чрезвычайно опасное) по ГОСТ [2]. При этом Федеральным законом № 116-ФЗ [1] эти нормы установлены «при воздействии на живые организмы», то есть не только (и не столько) на людей. Численные значения критериев по ФЗ [1] и ГОСТ [2] приведены в таблице 1. Тем не менее приравнивание понятий токсичного вещества к высокоопасному по ГОСТ 12.1.007-76 [2], а высокотоксичного – к чрезвычайно опасному в корне неверно. Дело в том, что, несмотря на наличие в ГОСТ 12.1.007-76 [2] четырех критериев классификации вредных веществ, безусловное преимущество отдается первому из них – ПДК, для которого в ФЗ № 116 [1] аналог отсутствует. Чем вызвано это отличие? Федеральный закон [1] рассматривает ситуации воздействия опасных веществ на человека (и других «живых организмов») в аварийных ситуациях, поэтому отнесение веществ к опасным производится по показателям острой токсичности, в условиях кратковременного интенсивного воздействия. Предельно допустимыми концентрациями Федеральный закон [1] не интересуется. Напомним, что ПДК в воздухе рабочей зоны определяется как концентрация вредного вещества, при постоянном воздействии которой за 8-часовую рабочую смену практически отсутствует неблагоприятное влияние на здоровье человека или его потомства. А вот ГОСТ 12.1.007-76 [2], ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» [3], напротив, рассматривают именно санитарное воздействие вредных веществ на организмы людей в течение всего рабочего времени. Классы опасных веществ в ГОСТ 12.1.005-88 и ГН 2.2.5.1313-03 установлены в первую очередь именно по показателю ПДК, хотя в п. 1.3 ГОСТ 12.1.007-76 [2] и указано, что «отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности».

Экспертное сообщество: научные подходы Приведем примеры, показывающие принципиальное расхождение в классификации степени опасности веществ между ГОСТ 12.1.007-76 [2] и Федеральным законом [1]. Аммиак – вещество 4-го класса опасности по классификации ГОСТ 12.1.007-76 [2] (малоопасное), поскольку ПДК его в воздухе рабочей зоны равна 20 мг/м3. Тем не менее по Федеральному закону № 116-ФЗ [1] это опасное вещество (токсичное и воспламеняющееся), стоящее в первой строке таблицы 1 приложения № 2 к ФЗ, поскольку средняя смертельная концентрация его в воздухе – около 625 мг/м3 (как получено это значение и насколько применим данный критерий, показано ниже). Изофталевая (1,3-бензилдикарбоновая) кислота – вещество 2-го класса опасности по классификации ГОСТ 12.1.007-76 [2], ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 0,2 мг/м3 (строка 267 ГН 2.2.5.1313-03 [3]). Показатели острой токсичности изофталевой кислоты: средняя смертельная доза при введении в желудок – более 5000 мг/кг (крысы); средняя смертельная доза при нанесении на кожу – более 2000 мг/кг (крысы) [4], то есть с точки зрения Федерального закона № 116-ФЗ изофталевая кислота не является токсичным веществом. Руководством по безопасности «Методика моделирования распространения аварийных выбросов опасных веществ» [5] (приложение № 7, таблица 7.1), как и замененным им с 20 апреля 2015 года РД-03-26-2007 «Методические указания по оценке последствий аварийных выбросов опасных веществ», утвержденным приказом Ростехнадзора от 14 декабря 2007 года № 859 (методика «ТОКСИ»), установлены показатели токсичности для 17 наиболее известных токсичных веществ: аммиак; фтористый водород; хлористый водород; бромистый водород; цианистый водород; сероводород; сероуглерод; формальдегид; фосген; фтор; хлор; хлорциан; окись углерода; окись этилена; бензол; диметиламин; акролеин. Названия веществ приведены в редакции [5]. Эти же данные включены в базу опасных веществ программного продукта «ТОКСИ+Risk», разработанного ЗАО НТЦ «Промышленная безопасность» (г. Москва), в котором реализованы расчеты по [5] и РД-0326-2007. Можно быть уверенным, что все перечисленные вещества относятся к токсичным или высокотоксичным по ФЗ № 116 [1], так же как упомянутые в приложении № 1 ФЗ № 116 [1] акрилонитрил, диоксид и триоксид серы, алкилы свинца, метилизоцианат. Но как быть с тысячами других химических веществ? При этом в Руководстве по безопасности [5] и РД-03-26-2007 для опасных веществ приведены не значения критериев, указанных в ФЗ [1], а более употребительные показатели – пороговая и смертельная токсодоза (ингаляционная). В мировой практике применяются следующие характеристики острой токсичности (Acute effects): летальная

токсодоза LD50, мг/кг, летальная концентрация LС50, мг/ м3, и летальная ингаляционная токсодоза LСt50, мг•мин/л (г•c/м3) [6, стр. 361]. Летальная токсодоза при приеме внутрь (Acute Oral LD50) определяется как масса вещества на килограмм тела животного или человека, при приеме которой 50% испытуемых умирают. Аналогично определяется летальная токсодоза при нанесении на кожу (Acute Dermal LD50). Принято указывать, на каком именно животном получены эти данные: мышь (mouse), крыса (rat), кролик (rabbit), морская свинка (Guinea pig). Летальная концентрация как таковая – понятие совершенно неопределенное и не имеющее особого смысла; непонятно, как этот показатель вообще попал в Федеральный закон «О промышленной безопасности ОПО» [1]. В иностранных источниках при использовании этого показателя обязательно указывается время, в течение которого воздействовала на испытуемых существ данная концентрация; только в этом случае значения имеют смысл и могут сопоставляться. Таким образом, мы приходим к понятию летальной ингаляционной токсодозы – это концентрация опасного вещества во вдыхаемом воздухе, при воздействии которой в течение заданного времени 50% испытуемых умирают. Размерность летальной ингаляционной токсодозы – произведение объемной концентрации вещества в воздухе на время экспозиции. В отличие от летальной концентрации, токсодоза может использоваться как справочный показатель конкретного вещества. По умолчанию, летальные токсодозы опасных веществ, приведенные в Руководстве по безопасности [5] и РД-03-262007, относятся к воздействию на человека. Теперь вернемся к вопросу о смертельной концентрации аммиака. В иностранной литературе чаще всего летальные концентрации приводятся для времени воздействия (экспозиции) либо 2 часа, либо 4 часа. Смертельная токсодоза аммиака, как указано в Руководстве по безопасности [5], равна 150 мг•мин/л, что эквивалентно 2 500 мг•ч/ м3. При воздействии в течение 4 часов смертельная концентрация равна 625 мг/м3, в течение 2 часов – 1 250 мг/м3. Другие общедоступные справочные данные показателей токсичности, упоминаемых в ФЗ [1], в отечественной литературе и нормативной базе отсутствуют. Как же все-таки решить вопрос, относится ли вещество (за исключением перечисленных семнадцати) к токсичным (высокотоксичным) согласно критериям ФЗ [1]? Необходимые данные можно найти в паспортах безопасности химической продукции. К сожалению, эти документы трудно отнести к разряду общедоступных. Тем не менее в настоящее время это единственный источник информации о показателях острой токсичности веществ, не включенных в перечни таблицы 1 приложения 2 ФЗ [1] и таблицы 7.1 приложе-

Таблица 1. Сравнение норм токсичности ГОСТ 12.1.007-76 и ФЗ № 116 Наименование показателя

Нормы для класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76

Высокотоксичные по 116-ФЗ

1-го

2-го

3-го

4-го

Токсичные по 116-ФЗ

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3

Менее 0,1

0,1–1,0

1,1–10,0

Более 10,0

—

Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг

Менее 15

15–150

151–5 000

Более 5 000

от 15 до 200

Не более 15

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг

Менее 100

100–500

501–2 500

Более 2 500

от 50 до 400

Не более 50

Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м3

Менее 500

500–5 000

5 001–50 000

Более 50 000

от 500 до 2 000

Не более 500

Экспертное сообщество: научные подходы ния 7 Руководства по безопасности [5]. Наибольшее количество паспортов безопасности доступно на английском языке, поэтому далее приводится терминология как порусски, так и по-английски. Паспорт безопасности химической продукции (англ.: Material Safety Data Sheet, MSDS), более раннее название – паспорт безопасности вещества (материала) – это документ, содержащий информацию о процедурах безопасного обращения с конкретными веществами или смесями веществ. Требования к составлению, составу и содержанию MSDS установлены ГОСТ 30333-2007 [7]. Паспорт безопасности является обязательной составной частью технической документации на химическую продукцию (вещество, смесь, материал, отходы промышленного производства). Обязанность составления паспорта безопасности лежит на организации, изготавливающей и поставляющей химическую продукцию, она же несет ответственность за полноту и достоверность содержащейся в паспорте информации. Информация, приведенная в паспорте, должна быть получена из компетентных источников (с обязательными ссылками на них) или в результате собственных исследований производителя (поставщика) химической продукции, выполненных в соответствии с требованиями нормативных документов. По ГОСТ 30333-2007 [7], паспорт безопасности должен состоять из 16 разделов, из которых нужную информацию о показателях острой токсичности содержит раздел 11 «Информация о токсичности» (Toxicological Information). Иногда этот раздел может быть включен в паспорт безопасности под другим номером. В разделе 12 паспорта «Информация о воздействии на окружающую среду» (Ecological Information) можно найти показатели экотоксичности, позволяющие определить, является ли вещество опасным для окружающей среды в понимании ФЗ № 116 [1], а именно: – средняя смертельная доза при ингаляционном воздействии на рыбу в течение 96 ч.; – средняя концентрация яда, вызывающая определенный эффект при воздействии на дафнии в течение 48 ч.; – средняя ингибирующая концентрация при воздействии на водоросли в течение 72 ч. Вещество представляет опасность для окружающей среды, если любой из этих показателей не превышает 10 мг/л. В таблице 2 приведены собранные нами из разных источников показатели острой токсичности легких компонентов каменноугольной смолы. Имеющиеся данные по летальным концентрациям пересчитаны нами в токсодозы. Из таблицы 2 видно, что данные для одного и того же вещества весьма различаются по разным источникам

и для разных животных (крысы, похоже, в 10 раз более устойчивы к воздействию ядов, чем человек), так что и после изучения паспортов безопасности химической продукции могут остаться сомнения, является ли данное вещество опасным. Бытующее мнение, что для наиболее распространенных опасных веществ, использующихся на сотнях и тысячах ОПО по всей стране, показатели острой токсичности давно определены и всем известны, не соответствует реальности. Например, уж куда проще и распространенней: серная кислота. Но и тут есть тонкости. Во-первых, относя ее к токсичным веществам, очень часто забывают указать второй признак – опасность для окружающей среды. А во-вторых, с 4 сентября 2014 года утратили силу «Правила безопасности при использовании неорганических жидких кислот и щелочей» ПБ 09-596-03, в которых содержался замечательный пункт 1.1 следующего содержания: Правила распространяются на ОПО, использующие следующие опасные вещества: – неорганические щелочи концентрации 20% масс. и выше; – неорганические сильные кислоты концентрации 15% масс. и выше. А в новых Федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов», утвержденных приказом Ростехнадзора от 21 ноября 2013 года № 559, вместо этого написано, что Правила распространяются на ОПО, на которых обращаются токсичные, высокотоксичные и представляющие опасность для окружающей среды химически опасные вещества, то есть нас опять отсылают к спорным определениям Федерального закона № 116-ФЗ. Остается еще добавить, что показатели острой токсичности растворов кислот в зависимости от их концентрации вообще, по-видимому, никто не изучал (по крайней мере, нам не удалось найти никаких сведений об этом). Таким образом, для большинства индивидуальных веществ, смесей, растворов и продуктов, за исключением 22 веществ, перечисленных в явном виде в ФЗ № 116 [1] и в Руководстве по безопасности [5], отсутствуют полностью надежные методы решения вопроса, относится ли данный продукт к токсичным или высокотоксичным веществам в понимании Федерального закона № 116-ФЗ. Наиболее приемлемым источником информации для ответа на этот вопрос являются паспорта безопасности химической продукции (Material Safety Data Sheets). Чтобы исключить разночтения и связанные с ними злоупотребления, Ростехнадзору следовало бы инициировать составление

Таблица 2. Сводные сведения о токсичности компонентов каменноугольной смолы Показатели токсичности Вещество

бензол

ПДК м.р., мг/м3

ПДК с.с., мг/м3

толуол

150

ксилол

150

нафталин сероводород

20 10

Летальная концентрация LC50, мг/л

LCt50, мг•мин/л

LD50, мг/кг

РД-03-26-2007 (чел.)

250

—

17,4 мг/л (2%) за 5-10 мин. (чел.)

87–174

50–500

24-45 мг/л при эксп. 2 ч. (мыши)

2 880–5 400

299–6 400

6,5 мг/л при экспоз. 4 ч. (крысы)

1 560

—

20-35 мг/л при эксп. 2 ч. (мыши)

2 400–4 200

1 126–7 500

45-53,6 мг/л при эксп. 4 ч. (крысы)

10 800–12 864

—

44,168 мг/л при экспоз. 6 ч. (чел.)

15 900

17 004

~0,4 мг/л при экспоз. 24 ч. (крысы)

577

580 мыши

> 0,34 мг/л при эксп. 1 ч. (крысы)

более 20,4

490–1250

РД-03-26-2007 (чел.)

—

Экспертное сообщество: научные подходы справочника токсичных и высокотоксичных веществ по аналогии с ГОСТ 12.1.005-88 и ГН 2.2.5.1313-03. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. ГОСТ 12.1.007-76 «Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». 3. ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

4. Паспорт безопасности: продукт Eastman(TM) Изофталевая кислота. MSDSGB/ EURO/EN/150000001199 / Версия 5.1. Eastman Chemical Company (США). http://www. utsrus.com/ 5. Руководство по безопасности «Методика моделирования распространения аварийных выбросов опасных веществ», утв. приказом Ростехнадзора от 20 апреля 2015 года № 158. 6. Маршалл В. Основные опасности химических производств. М.: Мир, 1989, 672 с. 7. ГОСТ 30333-2007 «Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования».

УДК: 620.194.23

Опыт выявления дефектов в регенераторах установок разделения воздуха методом акустической эмиссии Андрей ПОТЕХИН, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Олег СМИРНОВ, начальник отдела экспертизы проектов, начальник производственной лаборатории ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Ирина КРУГЛОВА, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Марина ГОРДИНА, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора, инженер-металловед ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) В статье рассмотрены основные причины появления и характер развития дефектов в корпусах регенераторов установок разделения воздуха низкого давления. Показано, что образование макродефектов (трещин) в оборудовании, работающем в циклическом по давлению и температуре режиме, может происходить внезапно, поэтому так важно своевременно выявлять микронесплошности. На примерах показана эффективность применения для этой цели метода акустической эмиссии. Ключевые слова: установка разделения воздуха, регенератор, выявление повреждений. Одна из задач при экспертизе промышленной безопасности установок разделения воздуха низкого давления – техническое диагностирование регенераторов этих установок для своевременного выявления дефектов и прогнозирования их появления в процессе эксплуатации. Основное назначение регенераторов криогенных установок разделения воздуха – обеспечение теплообмена (для охлаждения входящего воздуха и нагрева отходящих газов) и очистка входящего воздуха от влаги (верхняя зона), углекислоты (средняя зона) и углеводородов (нижняя зона). Корпуса регенераторов обычно выполняются из стали 12Х18Н10Т, толщина стенки верхнего и нижнего днища, верхнего пояса обечайки 20 мм, остальной обечайки 16 мм.

Насадка регенераторов выполняется либо из алюминиевых галет, либо из базальтовой крошки. Режим работы регенераторов циклический как по давлению (6,0–0,7 кгс/ см2), так и по температуре. Из-за меньшей теплоемкости насадки цикл регенераторов с алюминиевой насадкой составляет 6 минут. Цикл регенераторов с базальтовой насадкой – 18 минут. Распределение температур по высоте регенератора: от плюс 20 °С до плюс 50 °С верх («теплый конец»), от минус 90 °С до минус 120 °С середина («петлевая» зона), от минус 166 °С до минус 170 °С нижняя зона («холодный конец»). Наибольшая разница температур в начале и в конце прямого дутья в «петлевой» зоне (20–30 °С). Цикличность по температуре в верхней и нижней зоне составляет 4–6 °С. При длительной эксплуатации в условиях переменных во времени механических нагрузок, в металлах, из которых изготовлены регенераторы, образуются и развиваются микродефекты. Зарождение микродефектов обычно вызвано такими явлениями, как усталость (мало- и многоцикловая, коррозионная, коррозионно-термическая и т.д.), ползучесть различных типов, или их совместным действием. Накопление структурных микронесплошностей в материале приводит к тому, что микродефекты растут и могут сливаться друг с другом, образуя за достаточно короткое время потенциально опасные трещиноподобные дефекты, способные отнять от 50% до 70% усталостного ресурса конструкции. Теоретические основы появления и развития дефектов при циклических нагрузках подробно описаны в литературе [1], [2].

Экспертное сообщество: научные подходы Анализ причин аварийных разрушений теплоэнергетического оборудования показал, что именно зарождение и развитие микродефектов различного типа является основной причиной стремительных катастрофических разрушений. Важно своевременно диагностировать наличие в материале микроповреждений и степень их опасности с тем, чтобы определять допустимый ресурс работы ответственных и металлоемких изделий и конструкций, испытывающих воздействие перепада температур, давлений, статических и динамических нагрузок. При этом диагностика этапа предразрушения материала оказывается существенно важнее для обеспечения безопасной работы оборудования, продления срока его службы, чем детектирование уже конечной стадии деградации материала. В настоящее время существует целый комплекс как разрушающих, так и неразрушающих методов, используемых для оценки состояния металла на различных этапах его изготовления и эксплуатации. Однако используемые методы дефектоскопии имеют ограничения для выявления микродефектов. Существующие традиционные методы неразрушающего контроля, такие как электромагнитные, вихретоковые, капиллярные и др., позволяют выявлять только наличие уже образовавшихся, достаточно крупных дефектов. Проблема заключается в том, что размер отдельного микродефекта составляет от единиц до десятков микрометров, что почти в тысячу раз меньше, чем длина упругой волны на стандартных частотах ультразвукового контроля (2–10 МГц). Обычные методы ультразвукового контроля позволяют зафиксировать отдельные несплошности в металле с эффективной отражающей поверхностью 1,5–2,0 мм, что явно недостаточно для обнаружения дефекта на стадии его зарождения. Проведение разрушающих испытаний связано с вырезанием металла из реальной конструкции и изготовлением образцов для исследования, что во многих случаях как технически, так и экономически нецелесообразно. Наилучшим методом выявления микродефектов в регенераторах, по нашему мнению, является акустико-эмиссионный контроль. Акустические волны дифрагируют и рассеиваются на микронеоднородностях, что позволяет обнаружить и визуализировать микронесплошности в металлах [3], [4]. Диагностирование регенераторов установок разделения воздуха типа КтК-35-3, КАР-30 и КААр-32 ПАО «Северсталь» после окончания расчетного срока эксплуатации с применением метода акустической эмиссии проводилось в соответствии с [5], [6], с периодичностью 4 года (при проведении экспертизы промышленной безопасности), с промежуточным обследованием через 2 года с целью мониторинга развития микродефектов. При диагностировании регенераторов применялась акустико-эмиссионная система «Малахит АС-12А» с преобразователями акустической эмиссии типа «ДР 15И АТ». Оптимальное расположение датчиков – по одному на верхнем и нижнем днище и не менее двух в сечении петлевого пояса регенератора, что позволяет определить расположение области скрытых дефектов. На основе анализа эксплуатационных повреждений и результатов диагностирования установок разделения воздуха типа КтК-35-3, КАР-30 и КААр-32 выделены две основные зоны появления трещин на корпусах регенераторов. Первая зона – вокруг монтажных цапф в верхней зоне корпуса. Вторая зона – в средней части регенератора, выше и ниже отбора «петлевого» воздуха. Появление и развитие трещин в зоне монтажных цапф отмечено при отогревах и охлаждении регенераторов в период пуска и останова блоков разделения воздуха, а также при сбоях в системе переключения клапанов. Появление трещин обусловлено различной толщиной металла в зоне приварки цапф и возникновением напряжений при

охлаждении и нагреве корпуса. Характерное развитие трещин – от корня сварного шва приварки цапфы с дальнейшим распространением по металлу корпуса регенератора. Зависимости появления трещин в данной зоне от количества циклов нагружения не отмечено. На регенераторах, где монтажные цапфы срезаны, появления трещин в данной зоне не выявлено. Хотя все зоны регенератора находятся в равных условиях по циклическим нагрузкам по давлению, 95% скрытых дефектов и случаев их развития в трещины выявлено в средней зоне (в районе отбора «петлевого» потока). По-видимому, это обусловлено дополнительными напряжениями по температуре корпуса (разница температур в цикле до 30 °С). При этом местом зарождения трещин являются как сварные швы приварки патрубков петли и кольцевой сварной шов обечайки, так и непосредственно основной металл корпуса на значительном расстоянии от сварных швов. При анализе результатов диагностирования регенераторов с алюминиевой насадкой («азотных») с применением контроля методом акустической эмиссии отмечено постоянное увеличение количества скрытых источников 1-го и 2-го класса в средней зоне регенераторов; активных источников 3-го и 4-го класса не выявлено. Другими способами неразрушающего контроля дефекты не диагностированы. При наработке свыше 2 200 000 циклов в процессе пуска и в первый месяц эксплуатации после диагностирования в местах наибольшей концентрации скрытых дефектов отмечены случаи появления сквозных трещин на корпусах выше врезки патрубка петли, то есть развитие отмеченных ранее скрытых дефектов происходит лавинообразно и переходит в трещину с раскрытием до 1 мм и длиной 100–150 мм. Затем рост трещины замедляется и стабилизируется при длине около 300–400 мм. При этом приблизительный срок образования трещины прогнозировать невозможно. При анализе результатов диагностирования регенераторов с базальтовой насадкой («кислородных») с применением контроля методом акустической эмиссии отмечено незначительное (до 20%) увеличение количества скрытых источников 1-го и 2-го класса в петлевой зоне; активных источников 3-го и 4-го класса не выявлено. По верхним и нижним зонам заметного увеличения количества активных скрытых источников не выявлено. При наработке свыше 800 000 циклов зафиксировано лишь три случая появления и развития сквозных трещин на корпусе (несмотря на то, что количество таких регенераторов больше в три раза, чем регенераторов с алюминиевой насадкой). Литература 1. Ишлинский А.Ю. Разрушение: в 7 т. Микроскопические и макроскопические основы механики разрушения. – М.: Мир, 1973. Т. 1, с. 514. 2. Ирвин Д., Парис П. Основы теории роста трещин и разрушения. – М.: Мир, 1976. Т. 3, с. 17–66. 3. Алешин Н.П. Методы акустического контроля металлов. – М.: Машиностроение, 1989, с. 456. 4. Ермолов И.Н., Алешин Н.П., А.И. Потапов А.И. Неразрушающий контроль. Кн. 2. Акустические методы контроля: Практ. пособие. – М.: Высш. шк., 1991, с. 283. 5. Гобатский Ю.В., Скородумов Б.А. Методика диагностирования и определения остаточного ресурса сосудов, аппаратов и трубопроводов криогенной техники, отслуживших установленные сроки эксплуатации. РД 2082-1998. ОАО «Криогенмаш», 1998, с. 3–30. 6. Файфштейн В.И., Мичудо Г.С. Воздухоразделительные установки. Типовая программа определения остаточного ресурса. РД 2082-16-98. ОАО «Криогенмаш», 1998, с. 15–18.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 608.2

Применимость рационализаторских предложений с точки зрения промышленной безопасности Сергей ВЕРБАХ, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Владимир ПОДНЕБЕСНЫЙ, главный инженер ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Алексей СТЕПУХИН, инженер по наладке и испытаниям оборудования металлургических и коксохимических производств ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Анатолий КОЛОБОВ, специалист по техническому обеспечению СП ПАО «Северсталь» (г. Череповец) В статье проанализировано соотношение понятия рационализаторства с требованиями промышленной безопасности. Приведены примеры как весьма удачных, так и недопустимых с точки зрения промышленной безопасности рационализаторских предложений на металлургических предприятиях. Ключевые слова: усовершенствования, оценка соответствия требованиям промышленной безопасности Рационализаторство – это разработка новых технических решений, направленных на совершенствование деятельности предприятий и организаций, повышение ее эффективности [1]. Результатом рационализаторства являются предложения, предусматривающие изменения технических характеристик продукции, технологических процессов, машин и оборудования, организации производства и труда. Рационализаторским предложением признается техническое решение, являющееся новым для предприятия, которому оно подано, и предусматривающее изменение конструкции изделий, технологии производства и применяемой техники или изменение состава материала [2]. Рационализаторские предложения являются самым массовым объектом технического творчества. С помощью рационализаторских предложений вносятся усовершенствования в уже известные технические решения, осуществляется модернизация действующего оборудования и его приспособление к конкретным условиям производства, устраняются отдельные ошибки конструкторов и проектировщиков. Особенность рационализаторской деятельности на опасных производственных объектах обусловлена требованиями статьи 7 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ [3], согласно которой после проведения работ, связанных с изменением конструкции, заменой материала несущих элементов технического устройства оно подлежит экспертизе промышленной безопасности или подтверждению соответствия требованиям технических регламентов. Также в статье 8 ФЗ № 116 [3] указано, что техническое перевооружение опасного производственного объекта осуществляется на основании документации,

разработанной в установленном законом порядке, которая подлежит обязательной экспертизе. Речь идет об экспертизе промышленной безопасности разработанной документации, а в случаях, предусмотренных законодательством о градостроительной деятельности – об экспертизе в соответствии с законодательством о градостроительной деятельности. Аналогичные требования содержатся в действующих Федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности (ФНП). Согласно п. 2.5 ФНП [4], внесение изменений в технологическую схему, аппаратурное оформление, в системы контроля, связи, оповещения и ПАЗ осуществляется после внесения изменений в проектную и техническую документацию, согласованных с разработчиком проектной документации (документации) или с организацией, специализирующейся на проектировании аналогичных объектов, при наличии положительного заключения экспертизы. В п. 94 ФНП [5] указано, что реконструкция (модернизация) оборудования под давлением должна быть осуществлена по проекту, разработанному организациейизготовителем оборудования или проектной организацией. В случае, если объем и характер работ предусматривают изменение конструкции основных элементов и технических характеристик оборудования, то после окончания работ должно быть обеспечено подтверждение соответствия оборудования требованиям TP ТС 032/2013 [6] с последующим вводом в эксплуатацию в соответствии с требованиями ФНП. Таким образом, мы приходим к существенному противоречию. С одной стороны, рационализаторство на опасном производственном объекте (ОПО) подразумевает внесение изменений в конструкцию технического устройства, технологический процесс или систему управления. С другой стороны, требования промышленной безопасности допускают внесение таких изменений только проектными (конструкторскими) организациями – разработчиками данных технических устройств и процессов, и только после того, как эти изменения получат положительное заключение экспертизы. Рационализаторские предложения подаются работниками организации, эксплуатирующей опасный производственный объект, и решение об их внедрении принимает-

Экспертное сообщество: научные подходы ся без какой-либо внешней экспертизы, только решением руководства предприятия. Зачастую при утверждении рационализаторского предложения не учитываются последствия всех изменений, которые возникнут после проведения рационализации. Особенно часто такое происходит тогда, когда внедрение рационализаторского предложения обещает прямую экономическую выгоду (например, если предусматривается замена дорогих материалов на более дешевые, переход с принудительной системы охлаждения на естественную и так далее). Кроме того, многими руководителями почемуто слово «рационализаторство» ассоциируется с понятием «малозатратное мероприятие с большим экономическим эффектом», что далеко не всегда является истиной. Отсюда не всегда правильно учитывается экономический эффект от внедрения рацпредложения. Выполнение обязательных действий по согласованию новаций с заводом-изготовителем, проектной организацией или проведение экспертизы проектной документации, получение разрешительных документов, предусмотренных нормативными правовыми актами [3-5], несомненно, приводят к удорожанию новшества, поэтому ими в организациях порой пренебрегают или из-за незнания необходимых процедур, или из-за сиюминутных побуждений получить пресловутую «экономию». Особо стоит заметить, что в условиях «оптимизации» производства, с целью сокращения затрат любой ценой, не всегда учитывается наличие профильного профессионального образования у среднего руководящего состава, не говоря уже о культуре и навыках технологического и ремонтного персонала. При этом, например, за линейными руководителями, непосредственно принимающими решения в области эксплуатации оборудования и функционирования производственных процессов, закрепляются одновременно несколько узкоспецифических и не сочетающихся друг с другом сфер ответственности, таких как эксплуатация механического и электрического оборудования, объектов энергетики и охраны окружающей среды. Приведем несколько примеров внедрения (и попыток внедрения) рацпредложений на действующих производствах и проанализируем их последствия с точки зрения промышленной безопасности. Пример № 1. Зажигательный горн агломерационной машины работает на доменном газе. Для повышения эффективности зажигания агломерационной шихты необходимо повысить температуру пламени. Поскольку калорийность доменного газа относительно невысока (около 800 ккал), то поступило рацпредложение подмешивать к доменному газу технологический кислород. Теоретически данное мероприятие возможно, однако при этом необходимо учитывать следующее: – позволит ли существующая конструкция зажигательного горна избежать хлопков и взрывов, или необходимо разрабатывать новый горн; – до какой концентрации поднимать содержание кислорода; – выдержат ли материалы, из которых изготовлен горн, повышение температуры, или необходимо будет применить более дорогие материалы, а может, и использовать принудительное охлаждение. При подаче рацпредложения принималось во внимание только повышение температуры горения, остальные факторы не учитывались. Предложение принято не было, поэтому и отрицательных последствий от его внедрения не наступило. Пример № 2. На металлургическом предприятии, в основном цехе, на основании рассмотрения рацпредложения было при-

нято решение применить полиэтиленовые трубы для изготовления аспирационного коллектора запыленного воздуха к очистным сооружениям агломерационного цеха. Основным аргументом в пользу принятия такого решения было то, что срок службы такого воздуховода составляет 50–60 лет. Проект был реализован, воздуховод сдан в эксплуатацию, но проработал недолго. При проведении сварочных работ на металлоконструкциях, расположенных выше воздуховода, произошло падение расплавленных шлака и металла на смонтированный полиэтиленовый коллектор, в результате чего произошло возгорание. Коллектор на участке длиной 142 м полностью выгорел в течение нескольких минут. Пример № 3. В доменном цехе металлургического предприятия, на главных транспортных и качающихся желобах литейного двора, вместо традиционных набивных огнеупорных масс были применены наливные бетоны. Решение о замене одних огнеупорных масс на другие было принято только после тщательного анализа специалистами доменного цеха и специалистами огнеупорной лаборатории мирового опыта по эксплуатации новых материалов. В результате внедрения новых материалов получили: – снижение удельного расхода огнеупорных масс; – снижение трудозатрат при ремонтах в 5–10 раз; – уменьшение образования отходов; – снижение потерь чугуна со шлаком до 0,35% против 3,23%; – снижение потребления природного газа, применяемого для сушки желобов после их ремонта, в 1,5–2 раза за счет снижения количества ремонтов. Подводя итог всему вышесказанному, нужно отметить, что рационализаторскую работу и эффект, который она дает в масштабах как всей страны, так и отдельного предприятия, трудно переоценить. Законодательство РФ в области промышленной безопасности отнюдь не запрещает проведение рационализаторской деятельности, но обязывает владельца ОПО при внесении изменений в конструкцию технического устройства или технологию проводить согласования изменений с организацией-разработчиком и всестороннюю оценку безопасности внесенных изменений в порядке, установленном действующим законодательством. Литература 1. Краткий экономический словарь / Под ред. Белика Ю.А. и др. – М.: Политиздат, 1987. 2. Постановление Совмина СССР от 21 августа 1973 года № 584 (ред. от 28 декабря 1978 года) «Об утверждении положения об открытиях, изобретениях и рационализаторских предложениях». 3. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 4. ФНП «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», утв. приказом Ростехнадзора от 11 марта 2013 года № 96. 5. ФНП «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», утв. приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116. 6. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (TP ТС 032/2013), принят решением Совета Евразийской экономической комиссии от 2 июля 2013 года № 41.

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 69.059.2; 624.04

Изменение расчетной схемы элемента строительной конструкции как причина аварии Алексей ШВЕЦОВ, заместитель начальника отдела экспертизы строительных конструкций ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Ольга БОКАРЕВА, инженер-конструктор ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Наталия КРУГЛОВА, начальник отдела экспертизы строительных конструкций ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Ирина ГУЛЯЕВА, заместитель начальника отдела экспертизы строительных конструкций ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) В статье приведен пример разрушения строительной конструкции, вызванного самовольным изменением расчетной схемы перекрытия – непроектной заменой семи сборных железобетонных плит перекрытия на одну монолитную без изменения схемы армирования. Ключевые слова: повреждения зданий и сооружений, расчет строительных конструкций. Одна из задач обследования зданий и сооружений на опасных производственных объектах при проведении экспертизы промышленной безопасности – полное выявление и оценка степени опасности дефектов и повреждений строительных конструкций. Под дефектами строительных конструкций понимаются не только физические повреждения, но и их несоответствие стандартам, техническим условиям, нормам проектирования и проекту. Дефекты строительных конструкций классифицируются по разным признакам. Наибольшее значение имеет классификация дефектов по причинам, их вызывающим: – ошибки при проектировании; – некачественное изготовление элементов конструкций; – ошибки при производстве строительно-монтажных работ; – неправильная эксплуатация зданий. Более половины дефектов строительных конструкций вызывается низким качеством строительно-монтажных работ: нарушением правил их изготовления, возведения и монтажа. Каждый дефект характеризуется не только причинами, его вызвавшими, но и размерами повреждения конструкции и возможными последствиями. Дефекты могут ухудшить нормальные условия эксплуатации (нарушить температурно-влажностный режим помещений, снизить звукоизоляцию ограждающих конструкций, повысить эксплуатационные расходы по зданию), снизить несущую способность конструкций, сократить их долговечность, привести к частичному разрушению и аварии здания. Дефекты, вызванные внешними воздействиями, обычно называют повреждениями конструкций. Все дефекты строительных конструкций, за исключением вызванных стихийными бедствиями, можно объяснить отсутствием

100

надзора со стороны инженерно-технического персонала проектных, строительных и эксплуатационных организаций, невысокой квалификацией исполнителей и, в ряде случаев, отсутствием их заинтересованности в выпуске высококачественной продукции. Одним из многих дефектов монтажа, приводящим к аварии, является изменение расчетной схемы элемента. Примером может служить обрушение покрытия тушильной башни № 3 цеха коксовых батарей № 5, № 6 в коксохимическом производстве металлургического предприятия, которое произошло в 2006 году. Тушильная башня – сооружение, предназначенное для мокрого тушения кокса, производимого в коксовых батареях. Кокс, нагретый до температуры 1 000 °С в коксовых батареях № 5, № 6, с помощью загрузочного устройства подается в кузов коксовозного вагона. Коксовозный вагон доставляется электровозом в тушильную камеру башни, где происходит тушение кокса водой, подаваемой через форсунки насосами. Процесс тушения одного вагона с коксом занимает в среднем 2–3 минуты. Далее следует технологический перерыв, составляющий 6–7 минут, после которого процесс повторяется. Тушильная башня № 3 – одноэтажное однопролетное сооружение размерами в плане 7,0х20,5 метра и высотой 25,65 метра. Несущими конструкциями башни являются четыре однопролетные П-образные железобетонные рамы, жестко сопряженные с фундаментами. На ригелях рам и продольных ригелях предусмотрена вытяжная труба прямоугольного сечения в плане из сборных железобетонных панелей. Между колоннами рам выполнены стены из монолитного железобетона (проектом стены были предусмотрены из сборных железобетонных блоков). На стены опираются плиты покрытия. По плитам проектом была предусмотрена рубероидная кровля по утеплителю из пенобетона. Строительные конструкции тушильной башни эксплуатируются в тяжелых условиях систематических циклических температурно-влажностных технологических и климатических воздействий в условиях агрессивной среды коксохимического производства. Температура среды эксплуатации внутри сооружения до 250 °С – в момент тушения кокса, с последующим охлаждением до минус

Экспертное сообщество: научные подходы 32 °С (в зимний период в момент технологического перерыва продолжительностью 3 часа через каждые 7 часов), влажность среды эксплуатации до 100%. Обрушение плиты покрытия тушильной башни №3 в осях 3–4 ряда Д-Е произошло в результате ее перелома в приопорном участке, часть плиты шириной 400–750 мм в месте опирания на стену осталась на месте (отм. 7.650–11.250). Плита разломилась на четыре части, обрушилась до отм. 5.740, на которой расположены балки для крепления коллектора, помешавшие дальнейшему ее обрушению. По результатам осмотра места обрушения и фрагментов плиты покрытия установлено, что покрытие выполнено не по проекту: вместо семи сборных железобетонных плит индивидуального изготовления размерами 8 100 х 1 200 мм (длина х ширина), толщиной в пролете – 300 мм; на опоре – 150 мм, опирающихся на короткие стороны, выполнена одна монолитная железобетонная плита размерами 8 100х8 400 мм (длина х ширина), толщиной в пролете – 300 мм; на опоре – 150 мм, опирающаяся на три стороны. Плита покрытия устраивалась непосредственно на своей рабочей отметке (бетонирование производилось в опалубке на отм. 7.650–11.250): были обнаружены выпуски арматуры из монолитных железобетонных стен, которые при помощи электросварки соединены с рабочей арматурой плиты покрытия. Тем самым получалось жесткое сопряжение стен с плитой покрытия (об этом свидетельствует тот факт, что опорная часть плиты покрытия осталась на стене по ряду Е и по оси 4) вместо шарнирного, предусмотренного проектом. В ходе обследования обнаружены следующие дефекты и повреждения: – коррозия рабочей арматуры до 100% толщины сечения в приопорном участке плиты; – недостаточная толщина защитного слоя бетона: по результатам замеров толщина защитного слоя бетона изменялась по длине плиты от 15 мм до 50 мм, проектом была предусмотрена толщина защитного слоя бетона верхней и нижней арматуры 45 мм. Проверочный расчет плиты покрытия был выполнен с целью проверки несущей способности плиты с учетом ее фактического состояния и условий эксплуатации: армирования, размеров плиты, расчетной схемы плиты. При расчете различают перекрытия, работающие на изгиб из плоскости в одном и двух направлениях: – при опирании плиты по двум противоположным сторонам она рассчитывается как работающая в одном направлении вдоль пролета l1 по балочной схеме (расчетная схема, предусмотренная проектом, рис. 1а); – при опирании плиты по трем сторонам при соотношении сторон плиты l3/l1<3 вся плита рассчитывается как работающая в двух направлениях (фактическая расчетная схема, рис.1б) [1, с.484]. Проверочный расчет плиты покрытия показал недостаточность армирования плиты в приопорных участках и недостаточность армирования плиты в поперечном сечении: – максимальная ширина раскрытия трещин в опорных сечениях плиты превышает предельно допустимое значение 0,3 мм в 3,2 раза; – максимальный прогиб в середине свободной стороны плиты превышает предельно допустимое значение 10 мм в 2,2 раза. Превышение предельно допустимых значений по ширине раскрытия трещин в опорной зоне вызвано отсутствием верхней рабочей арматуры в приопорной зоне плиты, предусматриваемой для восприятия момента на опоре при жестком сопряжении стены с плитой покрытия.

Рис. 1. Расчетные схемы плит

а– проектная

б – фактическая

а) опирание по двум сторонам (шарнирное сопряжение стен с плитой покрытия); б) опирание по трем сторонам (жесткое сопряжение стен с плитой покрытия) Превышение предельно допустимых значений по максимальному прогибу в середине свободной стороны плиты вызвано отсутствием рабочей арматуры в поперечном сечении плиты, предусматриваемой для восприятия поперечного момента в плите. При изготовлении монолитной железобетонной плиты покрытия схема армирования не была изменена, применена проектная схема для узких плит. Данное ошибочное техническое решение и предопределило всю последовательность дальнейших событий. С момента устройства плиты из-за недостаточности армирования в ней возникли трещины в опорных сечениях. Образование трещин в опорных сечениях плиты покрытия произошло в результате изменения расчетной схемы при решении покрытия в монолитном варианте (жесткое сопряжение стены и плиты покрытия, изменение габарита плиты в сторону увеличения с опиранием на три стороны). Также этому способствовало и низкое качество изготовления, а именно – недостаточная толщина защитного слоя бетона. С момента появления трещин начался активный процесс коррозии рабочей арматуры, уменьшалась площадь поперечного сечения арматуры, воспринимающая растягивающие усилия. В результате коррозии стержни арматуры последовательно «выключались» из работы и несущая способность плиты снижалась. Обрушение плиты покрытия произошло в результате потери несущей способности вследствие коррозии рабочей арматуры до 100% толщины сечения в приопорном участке плиты. Данный пример показывает недопустимость такого отступления от проекта, как изменение расчетной схемы элемента строительной конструкции, особенно если конструкция работает в тяжелых условиях. В случае, если такое отступление было вызвано какой-либо производственной необходимостью, должно быть разработано соответствующее изменение в проектную документацию, с проведением расчетов несущей способности измененного элемента. Литература 1. Бондаренко В.М., Бакиров Р.О., Назаренко В.Г., Римшин В.И. Железобетонные и каменные конструкции. – М.: Высшая школа, 2004.

101

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 658.588.4: 621.646.1

Дефекты запорной арматуры трубопроводов, выявляемые при экспертизе промышленной безопасности Алексей СТЕПУХИН, инженер по наладке и испытаниям оборудования металлургических и коксохимических производств ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Андрей ПОТЕХИН, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Марина ГОРДИНА, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора, инженер-металловед ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Ирина КРУГЛОВА, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) В статье приведена классификация видов дефектов трубопроводной арматуры, применяемой на опасных производственных объектах. Показана значимость плановой ревизии арматуры в интервалах между экспертизами промышленной безопасности трубопроводов. Ключевые слова: повреждения оборудования, трубопроводная арматура. Методические документы по обследованию трубопроводов пара и горячей воды и технологических трубопроводов различного назначения [1, 2] устанавливают специальные требования к объему контроля арматуры. Корпусы арматуры, зоны радиусных переходов от корпуса к горловине и патрубкам арматуры, участки трубопроводов перед арматурой и после нее, где возможно скопление влаги, веществ, вызывающих коррозию, являются потенциально опасными участками трубопроводов, зонами с повышенным уровнем напряженного состояния. Существует ряд причин, по которым трубопроводная арматура выходит из строя. Все их условно можно разделить на три группы: производственные, конструкционные и эксплуатационные. Производственные причины неисправностей арматуры связаны с браком отдельных деталей арматуры, использованием нестандартных узлов и деталей (сальника, редуктора, штока, элементов крепежа и других) или нарушением сборочных операций на предприятии-изготовителе. Снизить процент брака, и соответственно производственную составляющую неисправностей запорной арматуры позволяет технический контроль всех этапов изготовления арматуры. Конструкционные неисправности запорной арматуры связаны непосредственно с самой конструкцией изделия, с правильностью выбора типа и характеристик арматуры. От того, насколько продумана в конструкции арматуры возможность ее технического обслуживания, зависит оперативность принятия решений и возможность быстрого выполнения ремонтных работ в случае отказа арматуры. Эксплуатационная составляющая причин отказов связана со способностью арматуры сохранять свои эксплуа-

102

тационные качества во время всего периода работы, с поддержанием рабочих параметров, указанных в технической документации на конкретное изделие. Сюда же можно отнести непроектные воздействия на запорную арматуру в процессе эксплуатации. Отказ запорной арматуры – выход из строя в связи с поломкой одного или целой группы элементов. Отказ может быть частичный, при котором возможна дальнейшая эксплуатация со снижением экономичности и качества функционирования объекта, и полный, в случае которого требуется срочное выполнение ремонтных работ или замена изделия. Полный отказ арматуры может повлечь за собой опасность травм обслуживающего персонала и нарушение или сбой всей технологической цепочки, в которую включено изделие. Экспертиза промышленной безопасности позволяет заблаговременно выявить дефекты и принять необходимые меры по восстановлению или замене запорной арматуры, утратившей свои первоначальные функциональные качества, и тем самым снизить риски и повысить уровень безопасности на опасном производственном объекте. Однако экспертиза промышленной безопасности проводится в большинстве своем только после истечения нормативного срока эксплуатации технического устройства. Для арматуры, срок обследования которой специализированной организацией еще не подошел, а условия эксплуатации не могут обеспечить исправное состояние на весь срок службы, указанный в паспорте изделия, существует процедура ревизии арматуры в плановом порядке, которая позволяет предупредить потенциальные поломки и неисправности изделия. Однако часто плановые ревизии арматуры проводятся владельцами формально. Причиной этого может быть непонимание значимости конкретного изделия для функционирования системы в целом или единичного технического устройства. К тому же провести качественную ревизию арматуры возможно только на остановленной технологической системе, а приостановка эксплуатации оборудования на срок, необходимый для полноценной ревизии арматуры, может быть экономически не выгодна. За выделенный короткий интервал времени провести полную ревизию арматуры обслуживающий персонал

Экспертное сообщество: научные подходы чаще всего не может, вся ревизия заканчивается только визуальным осмотром и подбивкой сальника. ОАО «Системэнерго» проводит экспертизу промышленной безопасности большого количества трубопроводов различного назначения (трубопроводы промышленных газов: доменного, коксового, конвертерного, смешанного, природного газа, продуктов разделения воздуха, водоводы, шламопроводы, паропроводы). Ниже приведены несколько примеров из многочисленных выявленных в процессе экспертизы неисправностей арматуры. Пример 1. Конструкционная неисправность: наличие приварной бесфланцевой арматуры на всех вводных линиях газорегуляторного пункта (см. рисунок 1), вследствие чего отсутствует возможность проведения периодических ревизионных мероприятий из-за невозможности попеременного отключения групп линий регулирования. Пример 2. Производственная неисправность: разрушение крана шарового латунного Ду15 мм из-за производственного брака – наличия полостей в литье изделия (см. рисунок 2). Пример 3. Эксплуатационная неисправность: абразивный износ уплотнительных поверхностей и запорных элементов всей запорной арматуры системы орошения оборудования газоочистки доменной печи вследствие недостаточной очистки воды оборотного цикла от отложений шлама, в результате чего возникла потеря герметичности арматурой и невозможность полного отключения элементов системы. Пример 4. Эксплуатационная неисправность: отрыв фланца сальника от крышки чугунной задвижки в результате механического удара (см. рисунок 3). В этих примерах показаны не мелкие эксплуатационные дефекты, такие как пропуски рабочей среды через затворы, нарушение плавности хода, которые устраняются в рабочем порядке, а неисправности с возможным выбросом среды через наружные уплотнения (фланцы, сальники) или через основной металл, которые могут представлять опасность для обслуживающего персонала. Конструкционные причины отказов арматуры выявлялись не только в процессе экспертизы промышленной безопасности технических устройств, но часто еще на стадии экспертизы проектной документации. Одна из распространенных ошибок, выявляемых при экспертизе проектов – неправильный подбор арматуры по температурным условиям работы или по свойствам транспортируемой среды. Так, специалисты ОАО «Системэнерго» сталкивались со случаями, когда арматуру из ковкого чугуна планировали устанавливать на наружных трубопроводах для взрывоопасных сред (водорода) или на трубопроводах водорода с температурой до 70 °С, что запрещено «Правилами безопасности при производстве водорода методом электролиза воды». Один из примеров конструкционного дефекта быстродействующей запорной арматуры – превышение требуемого времени срабатывания. ОАО «Системэнерго» по заявке Вологодской торгово-промышленной палаты проводились испытания клапанов Ду2000 мм для трубопроводов смеси доменного и природного газа воздухонагревателя доменной печи (производство КНР). Установлено, что при требуемом нормативными документами времени аварийного закрытия 3 секунды [3] и заявленном в паспорте времени 4 секунды, фактическое время аварийного закрытия составило 14 секунд. Клапаны к дальнейшему применению запрещены. Анализ полученной при обследованиях информации позволяет сделать вывод о том, что большую долю отказов запорной арматуры составляет эксплуатационная группа причин отказов. Таким образом, чтобы обеспечить устойчивую и безотказную работу запорной арматуры на длительный период времени, необходимо более ответственно подходить к ремонту и ревизии арматуры во время текущих остановок оборудования. Значение также имеет правильная организация ремонта, позволяющая

Рис. 1. Приварная арматура на всех вводных линиях ГРП

Рис. 2. Разрушенный шаровой кран

Рис. 3. Оторванный фланец задвижки марки 30ч915бр Ду 800, Ру 10

обеспечивать качественное проведение ремонта в кратчайшие сроки. Как правило, организации, эксплуатирующие ОПО с большим количеством трубопроводов, создают резервный фонд арматуры наиболее употребительных номенклатур, чтобы обеспечить возможность экстренной замены наиболее важных элементов трубопроводных систем. Перечисленные мероприятия позволяют снизить непредвиденные расходы по замене неисправной запорной арматуры и заранее спрогнозировать объемы работ и ремонтные фонды по имеющимся данным текущих осмотров, ревизий, экспертных обследований. Литература 1. РД РОСЭК-05-014-98 «Методические указания по экспертному обследованию трубопроводов пара и горячей воды IV категории, поднадзорных Госгортехнадзору России». 2. СТО Газпром РД 1.10-098-2004 «Методика проведения комплексного диагностирования трубопроводов и обвязок технологического оборудования газораспределительных станций магистральных газопроводов». 3. ГОСТ 21204-97 «Горелки газовые промышленные. Общие технические требования».

103

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 658.588.4: 621.646.1

Типичные ошибки проектной (рабочей) документации, выявляемые при экспертизе промышленной безопасности, и возможности их предотвращения Олег СМИРНОВ, начальник отдела экспертизы проектов ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Константин ГАРБЕР, начальник отдела прочности и ресурса энергооборудования ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Владимир ПОДНЕБЕСНЫЙ, главный инженер ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Евгения КОСТРИКО, начальник ПТО ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) В статье проанализированы и систематизированы ошибки и отступления от требований промышленной безопасности, наиболее часто встречающиеся при экспертизе промышленной безопасности проектной (рабочей) документации. Ключевые слова: экспертиза проектной документации. Экспертиза промышленной безопасности (ЭПБ) проектной документации в настоящее время, согласно ч. 1 ст. 8 Федерального закона № 116-ФЗ [1], проводится только для документации на техническое перевооружение опасных производственных объектов (ОПО) в случае, если указанная документация не подлежит экспертизе в соответствии с законодательством Российской Федерации о градостроительной деятельности, а также для документации на консервацию и ликвидацию ОПО. Также на ЭПБ поступает рабочая документация для многих ОПО. Ранее, до 2011 года, экспертизе промышленной безопасности подлежала проектная документация на все вновь возводимые и реконструируемые опасные производственные объекты. Во многих случаях именно благодаря экспертизе промышленной безопасности проектной (рабочей) документации удавалось предотвратить серьезные ошибки проектировщиков, которые в лучшем случае доставили бы заказчику массу проблем с Ростехнадзором при приемке и последующей эксплуатации объекта, а в худшем – могли бы привести к серьезной аварии. Наиболее типичные недочеты и ошибки, выявленные нами в проектной и рабочей документации для опасных производственных объектов за последние 12 лет, можно разделить на несколько групп. Первая группа – отступления от требований пожарной безопасности. При проектировании, реконструкции объекта или при техническом перевооружении с изменением назначения помещения или пожарных характеристик оборудования, в проектной (рабочей) документации не указываются или указываются не все пожарно-технические характеристики, установленные требованиями Технического регламента о требованиях пожарной безопасности [2]: – категория помещений по взрывопожарной и пожарной опасности (СП 12.13130.2009); – степень огнестойкости зданий и сооружений; – класс конструктивной и функциональной пожарной опасности; – категории взрывоопасных и пожароопасных зон.

104

Отсутствие или неправильное определение указанных категорий может привести к следующим ошибкам: в проекте не предусматриваются необходимые для данных категорий системы автоматической пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения (СП 5.13130.2009), системы оповещения и управления эвакуацией (СП 3.13130.2009), неправильно выбирается уровень взрывозащищенности электрооборудования. Из-за неправильного определения категорий помещений также возникают ошибки в объемно-планировочных решениях, например, предусматриваются пути эвакуации через помещения более высокой категории, взрывоопасные помещения размещаются в центре здания или на нижних этажах и в подвальных помещениях, отсутствуют тамбур-шлюзы на входах в них, не предусматривается достаточная площадь легкосбрасываемых конструкций. Также имеет значение внутреннее противопожарное водоснабжение (СП 10.13130.2009 [3]). Согласно таблице 2 СП [3], число пожарных стволов и минимальный расход воды на внутреннее пожаротушение зависят как от огнестойкости, так и от категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. Если они определены неправильно или изменились в процессе проектирования, это может повлечь за собой значительные затраты на прокладку внутреннего противопожарного водопровода и организацию подачи воды с необходимым расходом. Вторая группа наиболее распространенных ошибок и недочетов связана с КИП и автоматизацией технологического оборудования (в том числе с системами безопасности и противоаварийной автоматической защиты). Большое количество ошибок связано с отсутствием блокировок на ограждениях опасных зон и механизмов, необходимость которых установлена требованиями действующих правил. Были случаи, когда проектировщики допускали отступления от требований ПБ 11-493-02 [4, п. 2.10] по блокировкам конвейеров при снятом ограждении, наличию автоматических тормозных устройств для предотвращения обратного хода, отключению привода при обрыве ленты. Эти требования, несмотря на непосредственное их влияние на безопасность эксплуатации конвейеров, не вошли в действующие ФНП [5]. Специалистам ОАО «Системэнерго» неоднократно приходилось участвовать в расследовании несчастных случаев, связанных именно с отсутствием блокировок на ограждениях конвейеров (а также с неумением ими пользоваться, например, когда работник вошел в ограждение конвейера и закрыл за собой калит-

Экспертное сообщество: научные подходы ку, оснащенную соответствующей блокировкой). Выявлялись случаи, когда в проектной (рабочей) документации не предусматривались блокировки для обслуживания троллеев грузоподъемных кранов. Также встречались нарушения требования п. 8.17 ПБ 11-493-02 [4] (в сокращенной формулировке этот пункт вошел в ФНП [5, п. 102]): проектом не предусматривались блокировка откатных механизированных ворот с дополнительной дверью, исключающая возможность открывания и закрывания ворот при открытой двери, отсутствовала световая и звуковая сигнализация въезда (выезда) транспортных средств. Типичная ошибка при проектировании раздела автоматизации, связанная с тем, что разделы технологии и автоматизации разрабатывают разные группы, заключается в том, что в технологической части не указываются места установки датчиков измерения параметров, предусмотренных разделом автоматизации. Это создает трудности при экспертизе проекта, так как требования правил безопасности часто определяют конкретные места измерения. Третья группа ошибок и недостаточных данных связана с общестроительными вопросами (конструктивные и объемно-планировочные решения, отопление, вентиляция и прочие). Наиболее типичная и вместе с тем грубая ошибка здесь допускается в проектах реконструкции и технического перевооружения: новое оборудование без предварительного обследования устанавливается на старые фундаменты, новые краны большей грузоподъемности или дополнительные краны – на существующие подкрановые конструкции, в существующее здание угольной котельной проводится газ. Для принятия таких решений в обязательном порядке должно быть проведено предварительное обследование существующих строительных конструкций, с оценкой возможности установки нового оборудования и разработкой технических решений по необходимому усилению или изменению конструкций с учетом их фактического технического состояния и дополнительных требований безопасности. Также грубой ошибкой является устройство новых фундаментов под оборудование в существующих зданиях без проведения инженерно-геологических изысканий, касающихся агрессивности грунта, уровня подземных вод и прочих исследований. Использование результатов изысканий, полученных при первоначальном строительстве здания (20–30 лет назад), нецелесообразно, так как за этот период в грунтах, находящихся в зоне действующего производства, могли произойти существенные изменения. Специалистами ОАО «Системэнерго» отмечались также такие ошибки при проектировании тоннелей и каналов, как отсутствие продольного и поперечного уклона, приямков для сбора жидкости. Иногда в чертежах не указываются нормируемые показатели железобетонов, такие как класс по прочности на сжатие, марки морозостойкости и водонепроницаемости. Типичные ошибки при проектировании систем вентиляции зданий: не обеспечивается требуемая правилами кратность воздухообмена при необходимости удаления вредных веществ из воздуха рабочей зоны, ошибочно выбирается высота размещения местных отсосов (без учета свойств удаляемых вредных веществ), неправильно выбираются места установки датчиков загазованности для включения аварийной вентиляции (в «мертвых» зонах, куда вредные выбросы поступают с очень большим запаздыванием). Часто забывают про противопожарные клапаны. Много ошибок связано с проектированием аварийного освещения. Про него либо забывают, либо запитывают его совместно с рабочим, тогда как по правилам (СП 52.13330.2011 [6], п. 7.104) должно быть обеспечено питание от независимых источников.

Отдельная группа ошибок и недочетов в проектной (рабочей) документации связана с проектированием трубопроводов. Отсутствуют какие-либо сведения о выполнении расчета трубопроводов, не указываются категории трубопроводов, расчетные сроки службы, не предусматриваются или предусматриваются не во всех необходимых местах продувочные свечи, дренажи, штуцеры для подключения продувочных газов (воздуха, азота). Не предусматриваются токопроводящие перемычки на фланцевых соединениях газопроводов горючих газов, не показаны узлы прохода продувочных свечей через кровлю, оголовки свечей (защита от атмосферных осадков), молниезащита, в некоторых случаях отсутствуют требуемые правилами огнепреградители или нарушено расстояние между оголовками свечей горючих газов и кислорода. Иногда проектировщики не указывают на чертежах требования к сварке трубопроводов, видам и объему последующего неразрушающего контроля, порядку проведения испытаний (вид, способ, продолжительность, параметры испытания). Последнее замечание касается подбора технологического оборудования. Согласно ФЗ [1], на ОПО должно устанавливаться оборудование, соответствие которого требованиям технических регламентов должно быть подтверждено сертификатом или декларацией соответствия, а если таковые требования к оборудованию не применяются – то должна быть проведена экспертиза промышленной безопасности до ввода оборудования в эксплуатацию. Требование к подтверждению соответствия относится и к трубопроводам, работающим под давлением. Заказчику следует включать данное требование в задание на проектирование. Перечисленные замечания, иногда воспринимаемые проектировщиками как несущественные придирки, напрямую связаны с безопасностью при эксплуатации ОПО, и на памяти экспертов есть случаи, когда невыполнение любого из этих требований приводило к весьма печальным последствиям. Приведем пример, когда проектная организация пренебрегла мнением экспертов, выполнявших экспертизу проектной документации. В 2006 году специалисты ОАО «Системэнерго» проводили экспертизу промышленной безопасности проекта технологических коммуникаций в кислородном цехе, обеспечивающих подключение к существующим сетям продуктов разделения воздуха новой воздухоразделительной установки. В состав коммуникаций входили трубопроводы газообразного кислорода (Ду 530 мм) и азота, с давлением 35 кгс/см2. При рассмотрении комплектов документации, связанных с прокладкой этих трубопроводов, экспертами было обнаружено значительное количество отступлений от требований действующих нормативных документов. В частности, при проектировании установки запорной арматуры на кислородопроводе не были учтены требования п.4.22 ВСН 10-83 «Инструкции по проектированию трубопроводов газообразного кислорода» [7] об установке перед арматурой по ходу движения кислорода специального фильтра. Эксперты потребовали устранения несоответствий, однако специалисты проектной организации сослались на то, что ВСН 10-83 [7] допускает отсутствие фильтра перед арматурой, если она открывается и закрывается при отсутствии потока кислорода. Проектировщики письменно подтвердили, что данная арматура будет открываться только после выравнивания давления кислорода до и после нее через байпасный трубопровод, и не стали устанавливать фильтр, поскольку спецификации на закупку оборудования были выданы заблаговременно, закупка профинансирована в объеме спецификаций, и приобретение дополнительного дорогостоящего фильтра потребовало бы множества согласований. Во время ввода в эксплуатацию построенного по данному проекту кислородопровода произошло внутреннее возгорание с последующим

105

Экспертное сообщество: научные подходы взрывом, повлекшим за собой немалые разрушения. Пострадавших не было, так как все люди незадолго до аварии ушли от кислородопровода. Как выяснила комиссия по расследованию аварии, одной из причин взрыва стало отсутствие фильтра перед арматурой, которая являлась в момент пуска объекта регулирующей и работала при наличии потока кислорода. Одной из наиболее существенных проблем при экспертизе проектной (рабочей) документации является ее позднее поступление на экспертизу. Начало строительства до получения положительного заключения экспертизы на проект не отклонение, а, скорее, норма. Чаще всего экспертиза проекта завершается чуть ли не одновременно с завершением строительства. И если при экспертизе проекта выявляются грубые ошибки, это влечет за собой не только переработку проекта, но и переделку уже практически смонтированного объекта. Именно так произошло при выполненной ОАО «Системэнерго» экспертизе промышленной безопасности рабочей документации на установку глубокой очистки азотноводородной смеси от аммиака и влаги. При рассмотрении комплектов документации, связанных с обвязкой блока компрессии азотно-водородной смеси и блока адсорбции с узлом регенерации, экспертами было обнаружено значительное количество отступлений от требований действующих нормативных документов. Например, при выборе запорной арматуры в схемах обвязки проектировщик предложил применение кранов шаровых, предельная температура эксплуатации которых, согласно паспорту, не может превышать 150 °С, тогда как рабочая температура сред в трубопроводах обвязки блоков составляет от 167 до 320 °С. Таким образом, применение предложенной проектировщиком арматуры было невозможным для данных условий эксплуатации. Так как предложенная проектом арматура уже была установлена, эксплуатирующая организация и проектировщик понесли значительные потери времени и финансовых средств при замене арматуры, из-за чего установка не была сдана в срок в промышленную эксплуатацию. Больше всего проблем выявляется при экспертизе проектов, разработчики которых не имели достаточного опыта работы с данными видами объектов (технических устройств). Так, при первом рассмотрении рабочей документации на проектирование электролизной установки для одной из районных тепловых электростанций экспертами было выявлено, что разработчик проекта не имеет опыта проектирования пожаровзрывоопасных химических объектов, в том числе связанных с обращением водорода, и плохо знаком с нормативными требованиями к таким объектам. Например, проектировщик предложил применение плоских фланцев на трубопроводах водорода, что противоречило требованиям п.18.15 ПБ 03-598-03 «Правила безопасности при производстве водорода методом электролиза воды» [8]; в проекте отсутствовала какая-либо информация о проведении расчетов относительного энергетического потенциала взрывоопасности технологических блоков и определения категории их взрывоопасности, что противоречило требованиям действовавших на тот момент правил ПБ 09-540-03 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» [9]. Подобные замечания потребовали доработки проекта, с выполнением дополнительных расчетов. Добиться от проектной организации устранения замечаний, выявленных при экспертизе промышленной безопасности проектной (рабочей) документации, бывает сложно, для этого требуется много времени. Приходится

106

помогать проектировщикам, предлагая им возможные технические решения, с помощью которых можно устранить имеющиеся несоответствия без существенного удорожания объекта. Именно поэтому одно из требований к экспертам по экспертизе промышленной безопасности проектной документации – это опыт работы по проектированию, причем в качестве ведущего специалиста. По мнению специалистов ОАО «Системэнерго», наиболее эффективна совместная консультационная работа эксперта и проектировщика еще на этапе формирования технического задания (ТЗ) на проектирование. При этом если заказчик документации не предусмотрел в своем ТЗ необходимые технические решения, связанные с обеспечением безопасности объекта, то данные вопросы можно будет учесть еще до начала разработки проекта. Часто возникают случаи, когда ТЗ на проектирование неполное, а проектировщик не имеет должного опыта для проектирования таких объектов и не предусматривает необходимые требования безопасности. После экспертизы проектировщик вынужден иногда практически полностью перерабатывать свой проект. Возникают дополнительные затраты у проектировщика, и заказчик не может выполнить сроки реализации инвестиционного мероприятия. Оптимальным решением в данном случае было бы обращение к экспертной организации еще на этапе формирования ТЗ. Например, организация, имеющая большой опыт в проектировании систем управления и КИП, получила ТЗ, связанное не только с разработкой АСУТП, но и с внесением изменений в трассировку технологических трубопроводов. На начальном этапе проектирования проектировщик обратился в экспертную организацию с запросом о консультации по проектированию трубопроводов, с последующей экспертизой документации в целом. На начальном этапе были предусмотрены все мероприятия, выполнение которых гарантировало соответствие рабочей документации требованиям промышленной безопасности. Проект был выполнен в срок, было выдано положительное заключение экспертизы, которое было утверждено в Ростехнадзоре, и строительство было завершено своевременно. Такой подход наиболее эффективен. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Федеральный закон от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». 3. СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности». 4. ПБ 11-493-02 «Общие правила безопасности для металлургических и коксохимических предприятий и производств». 5. Федеральные нормы и правила «Правила безопасности при получении, транспортировании, использовании расплавов черных и цветных металлов и сплавов на основе этих расплавов» (утверждены приказом Ростехнадзора от 30 декабря 2013 года № 656). 6. СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение». 7. ВСН 10-83 «Инструкция по проектированию трубопроводов газообразного кислорода». 8. ПБ 03-598-03 «Правила безопасности при производстве водорода методом электролиза воды». 9. ПБ 09-540-03 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств».

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 621.86

Способы повышения надежности приборов безопасности ГПМ Андрей ПОЛИЩУК, инженер по наладке и испытаниям ГПМ ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Александр КОВРЯКОВ, кандидат технических наук, инженер по наладке и испытаниям ГПМ ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Иван ЕФИМОВ, начальник отдела по обеспечению ГПМ ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) В статье рассмотрены основные факторы, влияющие на эффективность использования и снижение затрат на эксплуатационное сопровождение приборов безопасности грузоподъемных кранов, такие как надежность, ремонтопригодность, простота настройки. Предложены сравнительно малозатратные способы улучшения ремонтопригодности и простоты настройки приборов безопасности. Ключевые слова: грузоподъемные краны, приборы безопасности, усовершенствование. Приборы и устройства безопасности грузоподъемных кранов предназначены для автоматического отключения механизмов крана при отклонении какого-либо параметра, характеризующего режим его работы, за пределы допустимых значений, а также для информирования персонала о текущих рабочих параметрах механизмов. Согласно статистике, около четверти всех аварий и несчастных случаев при работе грузоподъемных механизмов (ГПМ) происходит из-за отсутствия или неправильной работы приборов безопасности. ОАО «Системэнерго» с 2004 года осуществляет установку и обслуживание приборов и устройств безопасности, устанавливаемых на грузоподъемных кранах: – ограничителей грузоподъемности (грузового момента); – ограничителей вылета стрелы; – концевых выключателей; – ограничителей подъема крюка; – ограничителей поворота вращающейся части крана; – регистраторов параметров; – анемометров, а также осуществляет проверку приборов и устройств безопасности грузоподъемных машин в процессе экспертизы промышленной безопасности [1]. Опыт по выявлению и устранению неисправностей приборов безопасности ГПМ обобщен в этой статье. В настоящее время в грузоподъемных машинах применяются более 80 разных типов технических средств безопасности. Характерной особенностью современных приборов и систем безопасности ГПМ является их многофункциональность – способность выполнять две или более ограничительных и информационных функций. Известно, что, кроме разовых первоначальных затрат, связанных с приобретением, монтажом и наладкой прибора безопасности на грузоподъемном кране, либо с приобретением крана с уже смонтированным прибором, владелец крана вынужден нести существенные затраты на его эксплуатационное сопровождение. К ним относятся затраты на:

– периодическое проведение технического обслуживания (ТО), в том числе первого (ТО-1), второго (ТО-2) и сезонного (СО) технического обслуживания, технического обслуживания при консервации (КО) и при транспортировании в составе грузоподъемного крана (ОТ); – считывание данных регистраторов параметров; – приобретение приборов считывания и технических средств обработки и оформления информации регистраторов параметров (РП); – проведение текущего (ТР) и капитального (КР) ремонтов; – приобретение и хранение обменного и ремонтного фондов приборов безопасности; – приобретение измерительных приборов, специализированного контрольно-диагностического оборудования, электромонтажного инструмента, приспособлений и материалов для технического обслуживания, проверки и ремонта приборов безопасности и приборов считывания регистраторов параметров; – приобретение, изготовление или аренда контрольных грузов; – изготовление макета ЛЭП; – проведение проверок (или метрологических поверок, калибровок) и ремонта измерительных приборов, контрольно-диагностического оборудования, контрольных грузов, макета ЛЭП и приборов считывания регистраторов параметров; – оформление и хранение документации, в том числе журналов регистрации работ по проверке (метрологической поверке, калибровке), наладке и ремонту приборов безопасности, приборов считывания, измерительных приборов, специализированного контрольно-диагностического оборудования, графиков и протоколов (актов) проведения работ, хранение паспортов и другой эксплуатационной документации. Все перечисленные затраты в любом случае необходимы. В зависимости от количества эксплуатируемых ГПМ, владелец может полностью самостоятельно нести эти затраты путем содержания собственной службы наладки и ремонта приборов безопасности, или разделить их с другими владельцами, обратившись к услугам специализированной организации – сервисного центра. По мнению специалистов ОАО «Системэнерго», более предпочтительным является последний вариант, хотя организационные вопросы оптимизации затрат на эксплуатационное сопровождение приборов безопасности в каждом конкретном случае требуют отдельного рассмотрения. Один из эффективных путей снижения затрат на эксплуатационное сопровождение приборов безопасности –

107

Экспертное сообщество: научные подходы совершенствование самих приборов. Такая работа постоянно ведется наиболее известными отечественными разработчиками и изготовителями приборов безопасности, такими как ООО НТЦ «Строймашавтоматизация», ЗАО «ИТЦ «КРОС», ООО «НПП «Эго», ООО «Арзамасский электромеханический завод» и другими. Во многих случаях наиболее экономически целесообразной будет замена на новую модификацию прибора, особенно если она совмещает в себе несколько функций. Основные направления совершенствования приборов безопасности, имеющие наиболее важное значение для сокращения эксплуатационных затрат, – это повышение их надежности, в том числе обеспечение ремонтопригодности, и простота настройки прибора. Надежность является одной из основных характеристик любого прибора безопасности, оказывающей существенное влияние на величину эксплуатационных затрат. Ее повышение приводит к очевидному и существенному снижению затрат на проведение текущего (ТР) и капитального (КР) ремонтов, на приобретение и хранение обменного и ремонтного фондов приборов безопасности и, что более существенно, снижает экономические потери от простоев грузоподъемного крана. Надежность – это свойство прибора сохранять параметры своего функционирования в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Соответственно для обеспечения высокой надежности приборов безопасности необходимы совместные усилия предприятий-изготовителей этих приборов и эксплуатирующих организаций. Приобретаемые приборы безопасности по своей конструкции и используемой элементной базе должны соответствовать условиям и режимам их эксплуатации на грузоподъемных кранах, в том числе климатическим, механическим, по диапазону питающих напряжений и т.д. Эксплуатирующим организациям, в свою очередь, необходимо соблюдать требования эксплуатационной документации на эти приборы, включая требования к их монтажу и к проведению ТО. Применительно к электронным приборам безопасности необходимо уделить особое внимание соблюдению требований эксплуатационной документации по напряжению питания. Недопустимо производить запуск двигателя крана от внешнего источника (например, от выпрямителя) и выполнять электросварку на кране при включенном напряжении питания прибора безопасности. Надежность включает в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Ремонтопригодность определяется в основном конструкцией прибора и характеризует его приспособленность к удобному и быстрому выполнению отдельных операций при ТО, ремонте, контроле технического состояния, при разборке (сборке) блоков и датчиков, их контроле и замене. Для ее улучшения, на наш взгляд, целесообразно: – оснастить датчики электрическими разъемами с целью сокращения времени замены датчиков на кране за

108

счет исключения демонтажа и последующего монтажа соединительных жгутов; – использовать электрические разъемы для присоединения печатных плат во всех составных частях прибора для исключения пайки при замене этих плат и соответственно снижения времени восстановления датчиков и блоков (при наличии печатных плат в ремонтно-обменном фонде); – и, что наиболее важно, исключить необходимость каких-либо настроек и регулировок прибора безопасности на грузоподъемном кране после замены составных частей прибора, в первую очередь его датчиков. Применение разъемов и дополнительных конструктивных элементов в датчиках, для обеспечения возможности их замены без настроек и регулировок, приводит к усложнению приборов безопасности и к повышению себестоимости их изготовления. Поэтому вполне объяснимо стремление отдельных производителей отказаться от их применения и упростить свои приборы за счет ухудшения их ремонтопригодности. Кроме такого улучшения датчиков, в них могут быть встроены электронные схемы усиления, фильтрации и преобразования выходных сигналов датчиков в цифровую форму, в том числе для их передачи по мультиплексному каналу обмена данными. Это позволяет: – установить на датчиках электрические разъемы (благодаря нечувствительности датчиков с цифровыми сигналами к утечкам токов в разъемах при их загрязнениях), что упрощает ремонт и монтаж датчиков на кране; – повысить помехоустойчивость прибора и исключить необходимость применения экранированных соединительных жгутов (за счет повышения уровня сигналов в линиях связи); – повысить точность датчиков (за счет использования тензометрических резисторов датчика в качестве элементов измерения его температуры для целей термокомпенсации и исключения искажений сигналов при их передаче по линиям связи). Простота настройки прибора безопасности во многом связана с его ремонтопригодностью. Реализация рассмотренных методов повышения ремонтопригодности автоматически приводит к упрощению настройки прибора и соответственно к снижению эксплуатационных затрат на проведение ТО. С целью дальнейшего упрощения и ускорения настройки, в том числе первичной настройки прибора после его установки на кран, целесообразно реализовать приборы безопасности с электронной настройкой – без применения потенциометров, без вскрытия корпусов электронных блоков и датчиков для проведения настройки и без механических регулировок положений датчиков на кране. Литература 1. РД 10-112-1-04 «Рекомендации по экспертному обследованию грузоподъемных машин. Общие положения».

Экспертное сообщество: научные подходы УДК 621.874:620.192.6

Эксплуатационные дефекты и повышение надежности работы специальных грузоподъемных кранов металлургического производства Александр КОВРЯКОВ, кандидат технических наук, инженер по наладке и испытаниям ГПМ ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Андрей ПОЛИЩУК, инженер по наладке и испытаниям ГПМ ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Иван ЕФИМОВ, начальник отдела по обеспечению ГПМ ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) Сергей ВЕРБАХ, инженер по наладке и испытаниям объектов котлонадзора ОАО «Системэнерго» (г. Череповец) В статье рассмотрены основные типы специальных кранов современного металлургического производства, их конструктивные особенности, специфические условия эксплуатации, оказывающие влияние на надежность их работы. Для каждого типа кранов, на основе опыта их технического диагностирования, определены причины возникновения основных дефектов, возникающих в процессе эксплуатации, и предложены мероприятия по повышению надежности их работы. Ключевые слова: грузоподъемные краны, металлургия, эксплуатационные дефекты. Мостовые грузоподъемные краны широко применяются в металлургическом производстве. Они делятся на две большие группы: мостовые краны общего назначения, предназначенные для перемещения обычных грузов, неспецифичных для металлургии, и специальные, непосредственно связанные с основными металлургическими процессами. К этим кранам, их элементам и грузозахватным устройствам предъявляются повышенные требования в связи с высокой опасностью перемещаемых грузов – нагретого и расплавленного металла. В данной статье обобщены результаты технического диагностирования специальных металлургических кранов. Специальные мостовые краны металлургического производства в зависимости от их назначения и конструкции грузозахватного органа подразделяются на [1, с. 32]: – магнитно-грейферные краны; – литейные (заливочные, разливочные) краны; – краны для транспортировки слябов (клещевые или магнитные); – краны для транспортировки совков со скрапом. В ОАО «Системэнерго» при проведении экспертизы промышленной безопасности грузоподъемных кранов (в том числе и специальных металлургических кранов) с 2004 года накоплены и систематизированы сведения по основным эксплуатационным дефектам, оказывающим наибольшее влияние на надежность их работы. Как правило, специальные металлургические краны работают с высокой интенсивностью (режимы работы А6-А8), что обусловлено непрерывными технологическими процессами в металлургическом производстве. Также такие краны в процессе эксплуатации подвергаются

действию высоких температур (заливочные краны – до 500 °С), агрессивных сред, повышенной запыленности, загазованности. Такие условия работы приводят к появлению, кроме обычных усталостных трещин, специфических дефектов, обычно не встречающихся на мостовых кранах общего назначения. Далее в статье рассмотрены механизмы возникновения таких специфических дефектов и предложены меры по предотвращению их появления и развития. Особенностью конструкции магнитно-грейферного крана является наличие двух грузовых тележек (магнитной и грейферной), которые передвигаются по одному мосту. Такие краны часто работают на открытом воздухе, что оказывает дополнительное негативное воздействие на механизмы, электрооборудование и металлоконструкцию. Основные эксплуатационные дефекты этих кранов и мероприятия по повышению надежности, предотвращению возникновения и развития указанных дефектов представлены в таблице 1. Особенностью конструкции литейного крана является наличие двух мостов, по которым передвигаются главная и вспомогательная грузовые тележки. Основные эксплуатационные дефекты литейных кранов на примере заливочных кранов, которые работают в условиях циклического термического воздействия на металлоконструкцию со стороны конвертеров, приведены в таблице 2. Краны для транспортировки слябов по виду грузозахватного органа можно разделить на клещевые и магнитные. Как правило, все такие краны имеют грузовую тележку, состоящую из двух частей: неповоротной нижней части и вращающейся верхней части. Основные дефекты, возникающие в процессе эксплуатации таких кранов, приведены в таблице 3. Краны для транспортировки совков со скрапом имеют конструкцию, подобную литейным, отличие состоит в том, что в качестве грузозахватного органа на вспомогательном подъеме используется грузовой электромагнит. Основные дефекты, возникающие в процессе эксплуатации данных кранов, представлены в таблице 4. Общие рекомендации по повышению надежности работы специальных кранов металлургического производства, не зависящие от их конструктивных различий: – строгое соблюдение требований технологических инструкций и эксплуатационной документации на краны;

109

Экспертное сообщество: научные подходы – регулярные проверки работоспособности и своевременное проведение ремонтов тормозов, приборов и устройств безопасности; – обеспечение плавных разгонов и торможений механизмов в процессе эксплуатации, что достигается либо организационными мероприятиями (плавная работа машиниста крана), либо техническими мероприятиями (реконструкцией системы управления электроприводом).

– мероприятия по обеспечению допускаемых эксплуатационной документацией значений температуры воздуха в местах работы кранов (повышение эффективности теплообмена, аэрации и т.д.). Литература 1. РД 10-112-6-03 «Методические указания по обследованию специальных металлургических кранов».

Таблица 1. Основные эксплуатационные дефекты и меры повышения надежности магнитно-грейферных кранов Основные эксплуатационные дефекты

Мероприятия по повышению надежности

утонение элементов несущей металлоконструкции вследствие коррозии

контроль состояния лакокрасочного покрытия несущей металлоконструкции и своевременное его восстановление

дефекты грузовых канатов (коррозия, износ, деформации, разрывы проволок и прядей), которые обусловлены высокой интенсивностью работы и влиянием окружающей среды

регулярные осмотры грузовых канатов и своевременная их замена

деформации металлоконструкции грузовых тележек, возникающие при их столкновениях, по причине неисправных блокировок и тормозов механизмов их передвижения

регулярные проверки работоспособности приборов и устройств безопасности, тормозов; запрет эксплуатации крана с неисправными тормозами и приборами и устройствами безопасности

местные деформации металлоконструкции моста, возникающие при ударении грейфера или магнита, вследствие резких торможений и разгонов

обеспечение плавных разгонов и торможений механизмов в процессе эксплуатации (при необходимости, проведение реконструкции электропривода)

Таблица 2. Основные эксплуатационные дефекты и меры повышения надежности заливочных литейных кранов Основные эксплуатационные дефекты

Мероприятия по повышению надежности

многочисленные трещины в сварных швах и основном металле и местные деформации вертикальных стенок дальних главных и вспомогательных концевых балок, дальней части металлоконструкции вспомогательных пролетных балок (на длине до 6 м от дальних концевых балок), которые являются следствием термического воздействия на металл балок

совершенствование существующих средств защиты для снижения степени термических воздействий на конструкции, в частности, применение в конструкции защитных экранов дополнительных теплоизоляционных материалов совершенствование технологии заливки для снижения температуры выбросов и исключения их влияния на конструкцию крана

частый выход из строя электрооборудования, обусловленный экстремальными температурными режимами эксплуатации

совершенствование конструкции крана для увеличения стойкости к тепловым воздействиям

дефекты грузовых канатов, вызванные циклическими температурными воздействиями

регулярные осмотры и выбраковка грузовых канатов

Таблица 3. Основные эксплуатационные дефекты и меры повышения надежности кранов для транспортировки слябов

110

Основные эксплуатационные дефекты

Мероприятия по повышению надежности

повышенный износ горизонтальных упорных роликов и вертикальных ходовых колес механизма поворота, обусловленный высокой интенсивностью работы

регулярные осмотры упорных роликов и вертикальных ходовых колес механизма поворота и своевременная их замена

трещины, разрывы, деформации металлоконструкции клещей и грузовых электромагнитов, возникающие вследствие ударных воздействий при их эксплуатации

строгое соблюдение требований эксплуатационной документации и технологических инструкций для предотвращения ударных воздействий на металлоконструкции клещей и грузовых электромагнитов

износ элементов металлоконструкции неповоротной части грузовой тележки, возникающий вследствие воздействия на них грузовых канатов при раскачивании клещей или грузовых электромагнитов

мероприятия по снижению температуры воздуха в районе работы кранов (повышение эффективности теплообмена)

Экспертное сообщество: научные подходы Таблица 4. Основные эксплуатационные дефекты и меры повышения надежности кранов для транспортировки совков со скрапом Основные эксплуатационные дефекты

Мероприятия по повышению надежности

деформации металлоконструкции вспомогательного моста, возникающие при ударении совка, обусловленные неисправными блокировками

регулярные проверки работоспособности приборов и устройств безопасности, тормозов и запрет эксплуатации крана с неисправными тормозами и приборами и устройствами безопасности

трещины, разрывы, деформации металлоконструкции совков и грузовых электромагнитов, возникающие вследствие ударных воздействий при их эксплуатации

строгое соблюдение требований эксплуатационной документации и технологических инструкций для предотвращения ударных воздействий на металлоконструкции совков и грузовых электромагнитов обеспечение плавных разгонов и торможений механизмов в процессе эксплуатации (при необходимости, проведение реконструкции электропривода)

111

Экспертное сообщество: научные подходы

Анализ и оценка соответствия категории надежности электроснабжения технологических блоков Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье рассматривается процесс проведения анализа и оценки соответствия категории надежности электроснабжения технологических блоков в соответствии с категорией их взрывоопасности при проведении экспертизы промышленной безопасности документации на техническое перевооружение опасного производственного объекта в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Ключевые слова: анализ и оценка соответствия, категория надежности электроснабжения, категория взрывоопасности, технологический блок, промышленная безопасность, экспертиза промышленной безопасности, документация на техническое перевооружение опасного производственного объекта, нефтехимическая и нефтегазоперерабатывающая промышленность. При проведении экспертизы промышленной безопасности документации на техническое перевооружение опасного производственного объекта химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности экспертом проводится анализ и оценка всех заложенных проектировщиками в документации решений с учетом многих факторов, с целью определения соответствия документации требованиям безопасности и уровня безопасной эксплуатации объекта после монтажа как для всего производства, так и для обслуживающего персонала и населения [1, п. 11.4]. В данной статье рассматриваются категории электроприемников по надежности электроснабжения, категории взрывоопасности технологических блоков. Определяется, кто и на основании каких нормативных документов устанавливает электроприемники. Устанавливаются критерии выбора категории надежности электроснабжения в зависимости от категории взрывоопасности технологических блоков. Категория электроприемников по надежности электроснабжения определяется в процессе проектирования системы электроснабжения на основании технологической части проекта и «Правил устройства электроустановок» [2, глава 1.2]. Основными потребителями электроэнергии на объектах химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности являются электроприемники технологических установок, блоков оборотного водоснабжения, общезаводских насосных и компрессорных, ремонтно-механических цехов, административнохозяйственных блоков и т.д. Электроэнергия потребляет-

112

ся силовыми электроприемниками (приводами насосов, компрессоров, вентиляторов, грузоподъемных и прочих механизмов), расходуется на нужды освещения и электрообогрев технологического оборудования, трубопроводов, полов открытых насосных. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники подразделяются на три категории (рис. 1). Электроприемники I категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Экспертное сообщество: научные подходы Рис. 1 насосы подачи масла в системы смазки компрессоров I категория особая группа

насосы подачи сырья в печи пиролиза и термокрекинга электроприводы систем блокировки насосы подачи сырья в трубчатые печи насосы создания вакуума

ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ

I категория компрессоры установок гидроочистки, риформинга насосы воздухосборных систем насосы технологических установок насосы товарно-сырьевого хозяйства II категория вентиляторы градирен узлов оборотного водоснабжения охранное освещение механические мастерские

III категория

лаборатории склады заводоуправление

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимой непрерывности технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения. Электроснабжение электроприемников I категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса. Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 суток допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток. В проектной документации производится оценка энергетического уровня каждого технологического блока и определяется расчетом категория его взрывоопасности в соответствии с установленными требованиями [3, Приложение 2]. По расчетным значениям относительных энергетических потенциалов (Qв) и приведенной массе парогазовой среды (m) устанавливаются категории взрывоопасности технологических блоков. Категория взрывоопасности технологических блоков

Qв

m, кг

> 37

> 5000

27 – 37

2000 – 5000

III

< 27

< 2000

Исходя из категорий взрывоопасности технологических блоков, в проектной документации дается обоснование по применению эффективности и надежности мер и технических средств противоаварийной защиты, направленных на обеспечение взрывобезопасности данного блока и в целом всей технологической системы. При проведении экспертизы документации эксперт в области промышленной безопасности должен определить

113

Экспертное сообщество: научные подходы правильность выбора проектантами категории надежности электроснабжения технологических блоков с учетом их категорий взрывоопасности. Системы контроля, управления и ПАЗ объектов с технологическими блоками I категории взрывоопасности по обеспечению надежности электроснабжения относятся к особой группе электроприемников I категории в соответствии с требованиями нормативно-технических документов к устройству электроустановок. Отнесение систем контроля, управления и ПАЗ объектов с технологическими блоками II и III категории взрывоопасности к особой группе электроприемников I категории должно определяться в проектной документации. Мощность третьего независимого источника электроснабжения, предназначенного для питания систем контроля, управления и ПАЗ объектов с технологическими блоками I категории взрывоопасности, должна обеспечить работу всех элементов системы, задействованных в безаварийной остановке технологического объекта. Литература 1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 октября 2012 года № 584).

2. Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. Раздел 1. Общие правила (утверждены приказом Минэнерго РФ от 8 июля 2002 года № 204). 3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11 марта 2013 года № 96). 4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013 года № 538). 5. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 21 ноября 2013 года № 559). 6. ПБ 09-563-03 «Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств». 7. ПУЭ «Правила устройства электроустановок». 8. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. «Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий». Учебное пособие. – М.: Химия (РГУ нефти и газа им. Губкина), 2012. 9. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. «Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов». Ленинград: Химия, 1984.

Промышленная безопасность и охрана труда при проектировании опасных производственных объектов в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье рассматриваются вопросы промышленной безопасности и охраны труда при разработке технологической части документации в процессе проектирования опасных производственных объектов в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Ключевые слова: промышленная безопасность, охрана труда, технологическая часть, проектирование, опасный производственный объект, нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, нефтехимическая и нефтегазоперерабатывающая промышленность. Нефть, нефтепродукты, продукты нефтехимического синтеза обладают опасными и вредными свойствами, а технологические процессы, осуществляемые на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах, проводятся при повышенных температурах и давлениях, с при-

114

менением огневых нагревателей, перегретого до высокой температуры водяного пара, а также электрического тока высокого напряжения. Производства, входящие в состав нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, относятся к опасным. Опасность данных производств обусловлена свойствами обращающихся веществ, химизмом протекающих реакций, параметрами проведения технологических процессов и особенностями применяемого оборудования и агрегатов. Основные вредные и опасные факторы производственной среды обусловлены взрывопожароопасными, а также токсическими свойствами обращающихся веществ. Способность опасных веществ при нарушении герметичности аппаратуры и трубопроводов образовывать взрывопожароопасные газо-, паро- и пылевоздушные смеси, возгораться и взрываться с образованием значительных зон разрушения, токсического поражения людей определяет вредные и опасные факторы производства.

Экспертное сообщество: научные подходы К основным опасным факторам относят: – проведение технологического процесса при повышенном давлении и температуре; – взрывопожароопасность и токсичность веществ, обращающихся на объекте; – способность получаемых продуктов воспламеняться от источника огня и самовоспламеняться; – возможность возникновения пожара и взрыва при выбросе горючих газов и паров, пролива нефтепродуктов в результате разгерметизации фланцевых соединений, торцовых и сальниковых узлов насосов и запорной арматуры; – возможная загазованность воздуха рабочей зоны в случае разгерметизации трубопроводов и аппаратов; – наличие колодцев, приямков и других низких мест на территории объекта, в которых возможно образование загазованности высокой степени; – несоблюдение требований промышленной безопасности при выполнении работ по ремонту и обслуживанию оборудования; – термические ожоги водяным паром, конденсатом и горячими продуктами; – движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования; – применение печей с огневым нагревом; – повышенный уровень шума; – возможность образования пирофорных соединений; – наличие процесса коррозии и эрозии в аппаратах и трубопроводах; – наличие электрооборудования, работающего под напряжением; – поражение работающих электрическим током в случае выхода из строя заземления токоведущих частей, пробоя изоляции; – повышенный уровень статического электричества вследствие транспортировки нефтепродуктов, обладающих способностью накапливать заряды статического электричества. Нарушение технологического режима, несоблюдение правил и норм промышленной безопасности при пуске, остановке и эксплуатации опасных производственных объектов, при проведении ремонтов может привести к разгерметизации оборудования, арматуры, трубопроводов, розливу продуктов и, как следствие этого, травмам, отравлениям, ожогам обслуживающего персонала и к созданию аварийной ситуации. В связи с этим при проектировании опасных производственных объектов в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности необходимо уделять особое внимание вопросам промышленной безопасности и охраны труда, предусматривать меры, позволяющие предотвратить аварии, пожары, несчастные случаи. Основными руководящими нормативными документами, отражающими вопросы промышленной и пожарной безопасности, а также охраны труда, являются Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [1], от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [2] и Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» [3]. К видам деятельности в области промышленной безопасности относятся проектирование, строительство, эксплуатация, реконструкция, капитальный ремонт, техническое перевооружение, консервация и ликвидация опасного производственного объекта; изготовление, монтаж, наладка, обслуживание и ремонт технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте; проведение экспертизы промышленной безопасности; подготовка и переподготовка работников опасного

производственного объекта в необразовательных учреждениях. Требования промышленной безопасности должны соответствовать нормам в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, санитарноэпидемиологического благополучия населения, охраны окружающей среды, экологической безопасности, пожарной безопасности, охраны труда, строительства, а также требованиям государственных стандартов. В соответствии с требованиями Федерального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании» [4, глава 4], технические устройства, в том числе иностранного производства, применяемые на предприятиях, подлежат сертификации или декларированию на соответствие требованиям промышленной безопасности. Сертификация таких устройств осуществляется органом по сертификации, аккредитованным в установленном порядке [5, глава 3]. Документация на техническое перевооружение опасного производственного объекта в случае, если указанная документация не входит в состав проектной документации такого объекта, подлежащей экспертизе в соответствии с законодательством о градостроительной деятельности, подлежит экспертизе промышленной безопасности [1, ст. 13]. Перед принятием решения о начале расширения и технического перевооружения опасного производственного объекта обязательным является наличие положительного заключения экспертизы промышленной безопасности проектной документации. Изменения, вносимые в проектную документацию, подлежат экспертизе промышленной безопасности. [6, п. 11.1; 3, п. 2.5]. Экспертизу промышленной безопасности проводят организации, имеющие лицензию на проведение указанной экспертизы. Результатом осуществления экспертизы промышленной безопасности является заключение. Заключение экспертизы промышленной безопасности представляется в федеральный орган исполнительной власти в области промышленной безопасности или его территориальный орган, которые вносят в реестр заключений экспертизы промышленной безопасности. Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» устанавливается обязательность разработки деклараций промышленной безопасности опасных производственных объектов I и II классов опасности, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества в установленных количествах [1, Приложение 2]. При разработке декларации промышленной безопасности производится оценка риска аварии и связанной с ней угрозы, анализ достаточности принятых мер по предупреждению аварий, по обеспечению готовности организации к эксплуатации опасного производственного объекта в соответствии с требованиями промышленной безопасности, а также к локализации и ликвидации последствий аварии на опасном производственном объекте, разработка мероприятий, направленных на снижение масштаба последствий аварии и размера ущерба, нанесенного в случае аварии на опасном производственном объекте. Декларация промышленной безопасности утверждается руководителем организации, эксплуатирующей опасный производственный объект. Декларация промышленной безопасности, разрабатываемая в составе документации на техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию опасного производственного объекта, и декларация промышленной безопасности, разрабатываемая вновь, проходят экспертизу промышленной безопасности в установленном порядке. Проектная документация на строительство, реконструкцию опасного производственного объекта, содержащая декларацию промышленной безопасности, подлежит

115

Экспертное сообщество: научные подходы экспертизе в соответствии с законодательством Российской Федерации о градостроительной деятельности. Декларация промышленной безопасности, представленная в федеральный орган исполнительной власти в области промышленной безопасности или его территориальный орган, вносится в реестр деклараций промышленной безопасности. Разработка мероприятий по промышленной безопасности и охране труда при проектировании объектов предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасли включает в себя подтверждение достаточности предлагаемых мер по обеспечению безопасности. Подтверждение достаточности мер является двухступенчатым процессом, где первой ступенью является проектная организация, а второй – экспертная организация, заключающая о соответствии или несоответствии выполненной проектной документации требованиям норм и правил, при диалогичном взаимодействии с проектной организацией. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Федеральный закон от 22 июля 2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». 3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11 марта 2013 года № 96).

4. Федеральный закон от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании». 5. Федеральный закон от 28 декабря 2013 года № 412-ФЗ «Об аккредитации в национальной системе аккредитации». 6. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 октября 2012 года № 584). 7. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013 года № 538). 8. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 21 ноября 2013 года № 559). 9. ПБ 09-563-03 «Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств». 10. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. «Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий». Учебное пособие / – М.: Химия (РГУ нефти и газа им. Губкина), 2012. 11. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. «Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов». Ленинград: Химия, 1984.

Требования ПБ по применению насосов на технологических объектах химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье рассматриваются вопросы промышленной безопасности и охраны по применению насосов на технологических объектах химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Ключевые слова: промышленная безопасность, технологический объект, насосы, нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, нефтехимическая и нефтегазоперерабатывающая промышленность. При выборе насосов для ОПО химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности должны учитываться технические требования к безопасности оборудования для работы во взрывоопас1

ЛВЖ и ГЖ – легковоспламеняющиеся и горючие жидкости.

116

ных средах, требования Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности, а также требования технических документов организации-изготовителя. Насосы, используемые для перемещения ЛВЖ и ГЖ1, по надежности и конструктивным особенностям выбираются с учетом критических параметров технологического процесса и физико-химических свойств перемещаемых продуктов. Количество насосов определяется исходя из условия обеспечения непрерывности технологического процесса, в обоснованных случаях (подтвержденных расчетом обеспечения надежности) предусматривается их резервирование. Для выбора насоса необходимо располагать данными, характеризующими свойства жидкости и условия перекачивания: 1) температура жидкости, °С; 2) плотность

Экспертное сообщество: научные подходы продукта при температуре перекачивания, кг/м3; 3) расход продукта, кг/ч; 4) вязкость при температуре перекачивания, сСт; 5) давление (напор) во всасывающей линии, МПа или м ст. жидкости; 6) требуемое давление (напор) в нагнетательной линии насоса, МПа или м ст. жидкости; 7) коррозионная агрессивность продукта. Температуру, расход, плотность и вязкость жидкости находят в процессе технологического расчета установки, коррозионная агрессивность продукта сообщается научно-исследовательским институтом – разработчиком технологического процесса или зарубежной компанией – лицензиаром. Давление во всасывающей линии h_вс (м ст. жидкости) вычисляется по формуле [8]:

hвс=Hб+ hs+vвс/2g-hw , (1) где: Hб – барометрическое давление в сосуде, из которого поступает жидкость на насос, м ст. жидкости; hs – разница отметок между уровнем жидкости в сосуде, из которого поступает жидкость, и осью насоса, м; vвс – скорость во всасывающем патрубке насоса, м/с; g – ускорение свободного падения, м/с2; hw – гидравлическое сопротивление всасывающего трубопровода, м ст. жидкости. Давление, которое необходимо обеспечить в нагнетательной линии насоса, hн (м ст. жидкости):

hн=Hd+hD+(

v2н+v2вс )+hг , (2) 2g

где: Hd – абсолютное давление на свободную поверхность жидкости в сосуде, куда подается продукт, м ст. жидкости; hD – разница отметок между уровнем жидкости в сосуде, куда подается продукт, и осью насоса, м; vн – скорость в нагнетательном патрубке насоса, м/с; hг – гидравлическое сопротивление нагнетательного трубопровода, м ст. жидкости. Рассчитав hн и hвс, определяют необходимый дифференциальный напор насоса:

H=hн– hвс , (3) Зная требуемые производительность и дифференциальный напор с учетом физико-химических свойств и коррозионной агрессивности перекачиваемого продукта, по каталогам и номенклатурным перечням машиностроительных заводов подбирают насос. Учитывая возможные отклонения реальной характеристики насоса от приведенной в каталоге, дифференциальный напор рекомендуется выбирать на 5–10% выше полученного расчетным путем. На нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах наиболее широко применяются центробежные нефтяные консольные насосы типа НК, нефтяные насосы НК, НГК, Н, НГ, НД и НГД, нормализованные центробежные нефтяные насосы НДв, НДс, НС, центробежные химические насосы X, АХ, ТХ, АХП, бессальниковые герметичные центробежные электронасосы ХГ, дозировочные насосы НД. В зависимости от конструкции и условий перекачивания насос может обеспечить всасывание жидкости из резервуара, расположенного ниже оси всасывающего патрубка, или, наоборот, требовать подпора, то есть превышения уровня жидкости в резервуаре над осью всасывающего патрубка. Величина допустимой высоты всасывания или минимального подпора рассчитывается по формуле:

Hs=

pа p 105 – п 105 – ∆hдоп – hw ,(4) ρg ρg

где: pа – абсолютное давление на свободную поверхность жидкости в резервуаре, МПа; pп – давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости, МПа; ρ – плотность подаваемой жидкости, кг/м3; hw – гидравлическое сопро-

тивление всасывающего трубопровода насоса, м ст. жидкости; ∆hдоп – допустимый кавитационный запас насоса (приводится в каталогах и справочниках). Мощность N (кВт), потребляемая насосом:

N = QHρg / (1000ƞ) ,(5) где: Q – объемная производительность насоса, м3/с; H – дифференциальный напор, создаваемый выбранным насосом, м ст. жидкости; ƞ – КПД насоса. В связи с возможными перегрузками фактическую мощность электродвигателя насоса Nэ принимают несколько большей:

Nэ = NK , (6) где: K – коэффициент запаса (K = 1,2 при N до 50 кВт, K= 1,15 при N от 51 до 350 кВт, K= 1,1 при N выше 350 кВт). Изготовителями центробежных насосов являются ОАО «Волгограднефтемаш», ОАО «Бобруйский машиностроительный завод» (Беларусь), ООО «ЛеМаЗ» – Лебедянский машиностроительный завод, ОАО «ЭНА», АО «Сумский завод «Насосэнергомаш» (Украина). Герметичные насосы изготавливаются АО «Молдовахидромаш» (Республика Молдова) и ЗАО концерн «Российские насосы». Дозировочные плунжерные насосы выпускаются АО «НЕФТЕМАШ» – САПКОН, ЗАО концерн «Российские насосы», ОАО «Свесский насосный завод» (Украина), а шестеренные насосы – АО «ГМС Ливгидромаш». За рубежом насосы изготавливают десятки различных компаний. Известность получили насосы компаний Grainger, Bell and Gossett, Crane, Deep Blue, Griswold, Afton Pumps и др. Особую группу представляют пароэжекторные насосы, предназначенные для создания вакуума. Насосы различаются по производительности (от 1 до 1 250 кг/ч), числу ступеней сжатия (от 2 до 5), типу межступенчатых конденсаторов (поверхностные или смешения), давлению рабочего водяного пара (0,6 или 1,0 МПа), создаваемому остаточному давлению (от 0,13 до 26 кПа), расчетному содержанию конденсирующихся паров в отсасываемой смеси [от 0 до 40% (маc.)], материалу, из которого выполнен насос. Основными изготовителями этого оборудования являются ОАО «Вакууммаш» (г. Казань) и ЗАО «Беском» (Пензенская область). Порядок срабатывания систем блокировок насосов должен определяться программой (алгоритмом) срабатывания системы ПАЗ2 технологической установки. Запорная арматура, устанавливаемая на нагнетательном и всасывающем трубопроводах насоса, должна быть к нему максимально приближена и находиться в зоне, удобной для обслуживания. На нагнетательном трубопроводе должна предусматриваться установка обратного клапана, если не предусмотрено другое устройство, предотвращающее перемещение транспортируемых веществ обратным ходом. Насосы технологических блоков взрывопожароопасных производств, остановка которых при падении напряжения или кратковременном отключении электроэнергии может привести к отклонениям технологических параметров процесса до критических значений и развитию аварий, должны выбираться с учетом возможности их повторного автоматического пуска и оснащаться системами самозапуска электродвигателей. Время срабатывания системы самозапуска должно быть меньше времени выхода параметров технологического процесса за предельно допустимые значения. Для нагнетания ЛВЖ и ГЖ должны применяться центробежные насосы бессальниковые с двойным торцевым, а в обоснованных случаях – с одинарным торцевым с дополнительным уплотнением. Для сжиженных углеводо2

ПАЗ – противоаварийная защита.

117

Экспертное сообщество: научные подходы родных газов должны применяться центробежные герметичные (бессальниковые) насосы или центробежные насосы с двойным торцевым уплотнением типа тандем. В качестве затворной жидкости должны использоваться негорючие и (или) нейтральные к перекачиваемой среде жидкости. При обосновании в проектной документации для нагнетания ЛВЖ и ГЖ при малых объемных скоростях подачи, в том числе в системах дозирования, разрешается применение поршневых насосов. Центробежные насосы с двойным торцевым уплотнением должны оснащаться системами контроля и сигнализации утечки уплотняющей жидкости. При утечке уплотняющей жидкости последовательность операций по остановке насосов, переключению на резерв и необходимость блокировок, входящих в систему ПАЗ, определяется разработчиком проектной документации. В установках с технологическими блоками I и II категории взрывоопасности центробежные насосы с торцевыми уплотнениями должны оснащаться системами контроля за состоянием подшипников по температуре с сигнализацией, срабатывающей при достижении предельных значений, и блокировками, входящими в систему ПАЗ, которые должны срабатывать при превышении этих значений. Последовательность операций по остановке насосов и переключению на резерв определяется разработчиком проектной документации. Конструкция насосов должна предусматривать установку датчиков контроля температуры подшипников. За уровнем вибрации насосов должен быть установлен периодический или постоянный приборный контроль. При применении насосов для перемещения горючих парогазовых сред, жидкостей и мелкодисперсных твердых продуктов предусматриваются специфические требования безопасности. Для насосов (группы насосов), перемещающих горючие продукты, должны предусматриваться их дистанционное отключение и установка на линиях всасывания и нагнетания запорных или отсекающих устройств с дистанционным управлением. Тип арматуры и место ее установки для дистанционного отключения участков технологических трубопроводов для транспортировки взрывоопасных продуктов принимаются в проектной документации в каждом конкретном случае в зависимости от диаметра и протяженности трубопровода и характеристики транспортируемой среды. Выбор конструкции и конструкционных материалов, уплотнительных устройств для насосов осуществляется в зависимости от свойств перемещаемой среды и требований действующих нормативных правовых актов. Уплотнительные устройства для насосов должны быть спроектированы и изготовлены так, чтобы исключить возможность образования взрывоопасной среды за счет пропуска горючих веществ через уплотнительные устройства. Для насосов должны быть определены способы и средства контроля герметичности уплотняющих устройств и давления в них затворной жидкости. Герметичность уплотняющих устройств насосов в процессе их эксплуатации должна контролироваться и исключать возможность образования взрывоопасной среды за счет пропуска горючих веществ через уплотнительные устройства. Насосы, применяемые для нагнетания сжиженных горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, должны оснащаться: – блокировками, исключающими пуск или прекращающими работу насоса при отсутствии перемещаемой жидкости в его корпусе или отклонениях ее уровней в приемной и расходной емкостях от предельно допустимых значений; – средствами предупредительной сигнализации при достижении опасных значений параметров в приемных и расходных емкостях.

118

Для погружных насосов должны предусматриваться дополнительные средства блокирования, исключающие их работу при токовой перегрузке электродвигателя, а также их пуск и работу при прекращении подачи инертного газа в аппараты, в которых эти насосы установлены, если по условиям эксплуатации насосов подача инертного газа необходима. Система транспорта ЛВЖ и ГЖ посредством насосов должна проектироваться, изготавливаться и эксплуатироваться с учетом анализа эксплуатационных отказов для того, чтобы предотвратить возможность возникновения аварийных режимов. Для исключения опасных отклонений технологического процесса, вызываемых остановкой насоса (насосов), разрабатываются меры по повышению надежности систем транспорта, в том числе путем установки резервных насосов или устройства систем подачи другими способами, например, методом передавливания. Насосы, предназначенные для проведения операций налива ЛВЖ и ГЖ на сливоналивных пунктах, также должны быть оборудованы средствами их дистанционного отключения. Над площадками открытых насосных установок, кроме случаев применения герметичных бессальниковых насосов или когда осуществляются специальные меры безопасности, исключающие попадание взрывопожароопасных веществ на оборудование, установленное под ними, не допускается размещать технологическое оборудование взрывопожароопасных производств. Для выполнения вспомогательных операций (продувка насосов) должны использоваться специально для этого предназначенное оборудование и стационарные линии (коллекторы), на которых предусматриваются отводы (патрубки) с запорной арматурой и глухим фланцем, а при необходимости устанавливается обратный клапан. В соответствии с требованиями Федерального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании», насосное оборудование, в том числе иностранного производства, применяемое на предприятиях, подлежит сертификации или декларированию на соответствие требованиям промышленной безопасности. В случаях, установленных пунктом 2 статьи Федерального закона от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», насосное оборудование подлежит экспертизе промышленной безопасности. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Федеральный закон от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании». 3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11 марта 2013 года № 96). 4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 октября 2012 года № 584). 5. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013 года № 538).

Экспертное сообщество: научные подходы 6. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 21 ноября 2013 № 559). 7. ПБ 09-563-03 «Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств».

8. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. «Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий». Учебное пособие. – М.: Химия (РГУ нефти и газа им. Губкина), 2012. 9. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. «Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов». Ленинград: Химия, 1984.

Экспертиза ПБ документации на консервацию, ликвидацию, техническое перевооружение опасного производственного объекта Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье анализируется порядок и особенности подхода к осуществлению экспертизы промышленной безопасности документации на консервацию, ликвидацию, техническое перевооружение опасного производственного объекта в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Ключевые слова: промышленная безопасность, экспертиза промышленной безопасности, документация на консервацию, ликвидацию, техническое перевооружение, опасный производственный объект, химическая, нефтехимическая и нефтегазоперерабатывающая промышленность. Основанием для проведения экспертизы промышленной безопасности документации на консервацию, ликвидацию, техническое перевооружение опасного производственного объекта в промышленности является статья 13 Федерального закона № 116-ФЗ от 21 июля 1997 года «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [1] и положения других нормативных правовых актов Российской Федерации в области промышленной безопасности, устанавливающих требования по проведению экспертизы и к объекту экспертизы [2, п. 5]. Экспертизе промышленной безопасности подлежит следующая проектная (рабочая) документация: – документация на консервацию, ликвидацию опасного производственного объекта; – документация на техническое перевооружение опасного производственного объекта в случае, если указанная документация не входит в состав проектной документации такого объекта, подлежащей экспертизе в соответствии с законодательством о градостроительной деятельности. В основном документация предоставляется на экспертизу промышленной безопасности в стадии РД (рабочая документация). ПД (проектная документация) подлежит государственной экспертизе в соответствии с законодательством о градостроительной деятельности.

Рабочая документация – это совокупность текстовых и графических документов, обеспечивающих реализацию принятых в утвержденной проектной документации технических решений объекта капитального строительства, необходимых для производства строительных и монтажных работ, обеспечения строительства оборудованием, изделиями и материалами и/или изготовления строительных изделий. В состав рабочей документации входят основные комплекты рабочих чертежей, спецификации оборудования, изделий и материалов, сметы, другие прилагаемые документы, разрабатываемые в дополнение к рабочим чертежам основного комплекта [3, п. 3.1.6]. Экспертиза рабочей или иной (кроме проектной) документации не предусмотрена действующим законодательством в области градостроительства [4]. Необходимость проведения работ по экспертизе проектной документации определяется застройщиком (заказчиком) или лицом, осуществляющим подготовку проектной документации, на стадии подготовки задания на проектирование или в процессе самого проектирования [5]. Требования к порядку проведения экспертизы промышленной безопасности документации на консервацию, ликвидацию, техническое перевооружение опасных производственных объектов химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности устанавливаются Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» [6]. Требования к оформлению, структуре, содержанию заключения экспертизы и требования к экспертам в области промышленной безопасности устанавливаются Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» [2]. Заключение экспертизы промышленной безопасности должно содержать анализ и оценку проектных и технических решений по

119

Экспертное сообщество: научные подходы обеспечению промышленной безопасности и противоаварийной устойчивости объекта. Экспертизу промышленной безопасности документации опасных производственных объектов необходимо проводить, учитывая специфику химической, нефтехимической, нефтегазоперерабатывающей промышленности. Экспертиза промышленной безопасности документации проводится: – перед принятием решения о начале технического перевооружения, консервации и ликвидации опасного производственного объекта; – после внесения изменений и дополнений в документацию на техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию опасного производственного объекта. При экспертизе промышленной безопасности документации проводятся анализ и оценка [6]: – принятого технологического процесса в части его безопасности и надежности, обоснованность технических решений и мероприятий по обеспечению безопасности ведения работ, предупреждению возможных аварийных ситуаций и ликвидации их последствий; – характеристик основных взрывопожароопасных и токсичных свойств сырья, полупродуктов, товарного продукта и отходов; – правильности разбивки технологической системы на отдельные технологические блоки и определения категории их взрывоопасности с целью обеспечения минимального уровня взрывоопасности технологических блоков, входящих в технологическую систему; – оперативного и безопасного отключения отдельных элементов или участков объекта для производства ремонтных и аварийных работ; – применяемых в проекте решений по компоновке технологического оборудования; – безопасности и рациональности проектных решений по размещению зданий и сооружений, исходя из расчета радиусов зон возможных разрушений; – применения новых технологий и материалов при проектировании объектов химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности; – сравнения предлагаемого метода производства с другими известными методами, в том числе в зарубежной практике, на предмет его безопасности; – автоматизированных систем управления технологическими процессами и систем оперативного управления, прогнозирования, обнаружения, предупреждения и ликвидации аварий; – условий обеспечения взрывобезопасности зданий и их вентиляции, возможности автоматического поддержания заданных параметров эксплуатации, управления, эффективности систем противоаварийной защиты и сигнализации; – эффективности систем резервирования для обеспечения бесперебойности технологических процессов в случае отключения систем энергоснабжения, а также соответствия категории надежности электроснабжения технологических блоков в соответствии с категорией их взрывоопасности; – мероприятий по обеспечению контроля герметичности и выполнения требований по защите оборудования от коррозии, выполнение условий надежности;

120

– выполнения требований взрывопожаробезопасности и химической безопасности, предъявляемых к системам приточно-вытяжной вентиляции, к контролю загазованности, к зданиям и сооружениям в зависимости от опасности технологического процесса; – выбора основного и вспомогательного оборудования, его компоновки и схем обвязки, оснащения запорной, регулирующей арматурой, предохранительными устройствами и системами автоматического управления, регулирования, защиты, сигнализации, контроля и учета, уровня взрывозащищенности электрооборудования; – выполнения решений по определению расчетного срока эксплуатации, категории технологических трубопроводов; – обеспечения безопасных условий труда для эксплуатационного персонала, достаточности мер по локализации и ликвидации последствий аварий. Заключение, содержащее обоснованные выводы о соответствии или несоответствии документации требованиям промышленной безопасности и подписанное руководителем организации, проводившей экспертизу промышленной безопасности, и экспертом или экспертами в области промышленной безопасности, участвовавшими в проведении указанной экспертизы, передается заказчику для представления его в федеральный орган исполнительной власти в области промышленной безопасности или его территориальный орган, которые вносят в реестр заключений экспертизы промышленной безопасности это заключение в течение пяти рабочих дней со дня его поступления (стр. 4, 5 ст. 13). Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Ростехнадзора от 14 ноября 2013 года № 538). 3. ГОСТ 21.001-2013 «Система проектной документации для строительства. Общие положения». 4. Письмо № 5429-0Ш/03/ГС от 18 июня 2013 года Федерального агентства по строительству и жилищнокоммунальному хозяйству (ГОССТРОЙ). 5. Письмо № 09-03-06/3779 от 15 июля 2013 года Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (РОСТЕХНАДЗОР). 6. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» (утверждены приказом Ростехнадзора от 15 октбря 2012 года № 584). 7. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Ростехнадзора от 11 марта 2013 года № 96).

Экспертное сообщество: научные подходы

Требования ПБ по применению компрессоров на технологических объектах химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье рассматриваются вопросы промышленной безопасности и охраны по применению компрессоров на технологических объектах химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Ключевые слова: промышленная безопасность, технологический объект, компрессор, нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, нефтехимическая и нефтегазоперерабатывающая промышленность. На нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах компрессоры используются для сжатия технологических газов на установках каталитического риформинга, гидроочистки, изомеризации, каталитического крекинга, пиролиза, оксосинтеза и других, в холодильных системах установок алкилирования, депарафинизации масел, обезмасливания газа и т.д. В общезаводском хозяйстве компрессоры служат для сжатия воздуха, инертного и факельного газов. Наиболее часто применяются на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах центробежные, поршневые (оппозитные, угловые, вертикальные) и осевые компрессоры. В качестве приводов к компрессорам используются электродвигатели, паровые (конденсационные и с противодавлением) турбины и газовые турбины. Характеристика компрессоров приводится в каталогах, справочниках и номенклатурных перечнях машиностроительных заводов. Основными техническими характеристиками компрессоров являются тип перекачиваемого газа, производительность при условиях всасывания, абсолютное давление (начальное и конечное). Для холодильных машин в каталогах приводятся холодопроизводительность, начальная и конечная температура сжимаемого газа. Располагая сведениями о потребном количестве и свойствах перекачиваемого газа, о необходимом конечном давлении сжатия, проектировщик по каталогам подбирает соответствующую машину или выдает задание на разработку нового компрессора. При выборе компрессоров для ОПО химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности должны учитываться технические требования к безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах, требования Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности, а также требования технических документов организации-изготовителя. Компрессоры, используемые для перемещения СГГ1, по надежности и конструктивным особенностям выбираются с учетом

критических параметров технологического процесса и физико-химических свойств перемещаемых продуктов. Количество компрессоров определяется исходя из условия обеспечения непрерывности технологического процесса, в обоснованных случаях (подтвержденных расчетом обеспечения надежности) предусматривается их резервирование. Для заказа компрессора требуется предварительное заполнение опросного листа по форме, предлагаемой заводом-изготовителем. Заполненный опросный лист проверяется и согласовывается заводом-изготовителем компрессора. Следует иметь в виду, что большинство компрессоров сконструировано исходя из свойств конкретных газов. Поэтому, если возникает необходимость использовать машину для сжатия другого газа, следует получить предварительное согласование завода-изготовителя. Если промышленностью серийно не выпускаются необходимые для проектируемого производства компрессоры, выдается заказ на разработку проекта и изготовление новой индивидуальной машины. Центробежные компрессоры выпускаются ОАО «Казанькомпрессормаш», ОАО «Уралкомпрессормаш» и другими изготовителями, поршневые – ОАО «Пензкомпрессормаш», ООО «Производственная компания «Борец», ООО «Краснодарский Компрессорный Завод», ПАО «Сумское НПО» (Украина). Ведущими производителями компрессоров за рубежом являются фирмы Nuovo Pignone (Италия), Ariel Corporation, Dresser-Rand, Cameron (США). Компрессорные машины, которые обеспечивают повышение давления на небольшую величину (до 0,1 МПа), называют воздуходувками или газодувками. Основной изготовитель воздуходувок и газодувок – ПАО «Мелитопольский компрессор» (Украина). Компрессоры технологических блоков взрывопожароопасных производств, остановка которых при падении напряжения или кратковременном отключении электроэнергии может привести к отклонениям технологических параметров процесса до критических значений и развитию аварий, должны выбираться с учетом возможности их повторного автоматического пуска и оснащаться системами самозапуска электродвигателей. Время срабатывания системы самозапуска должно быть меньше времени выхода параметров технологического процесса за предельно допустимые значения. Компрессорные установки взрывопожароопасных производств должны проходить испытания и приемку на соответствие требованиям технического регламента о безопасности оборудования для работы во взрывоопас1

СГГ – сжиженные горючие газы.

121

Экспертное сообщество: научные подходы ных средах, Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности и технической документации организации-изготовителя. Не допускается эксплуатация компрессорных установок при отсутствии или неисправном состоянии средств автоматизации, контроля и системы блокировок, указанных в технической документации организации-изготовителя и предусмотренных конструкцией установки в соответствии с техническими требованиями к безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах и Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности. Порядок срабатывания систем блокировок компрессоров должен определяться программой (алгоритмом) срабатывания системы ПАЗ2 технологической установки. Запорная арматура, устанавливаемая на нагнетательном и всасывающем трубопроводах компрессора, должна быть к нему максимально приближена и находиться в зоне, удобной для обслуживания. На нагнетательном трубопроводе должен быть предусмотрен обратный клапан, если нет другого устройства, предотвращающего перемещение транспортируемых веществ обратным ходом. В установках с технологическими блоками I и II категории взрывоопасности центробежные компрессоры с торцевыми уплотнениями должны оснащаться системами контроля за состоянием подшипников по температуре с сигнализацией, срабатывающей при достижении предельных значений, и блокировками, входящими в систему ПАЗ, которые должны срабатывать при превышении этих значений. Последовательность операций по остановке компрессоров и переключению на резерв определяется разработчиком проектной документации. Конструкция компрессоров должна предусматривать установку датчиков контроля температуры подшипников. За уровнем вибрации компрессора должен быть установлен периодический или постоянный приборный контроль. При применении компрессоров для перемещения горючих парогазовых сред предусматриваются специфические требования безопасности. Для компрессоров, перемещающих горючие продукты, должны предусматриваться их дистанционное отключение и установка на линиях всасывания и нагнетания запорных или отсекающих устройств с дистанционным управлением. Компримирование и перемещение горючих газов должно производиться центробежными или винтовыми компрессорами. Выбор конструкции и конструкционных материалов, уплотнительных устройств для компрессоров осуществляется в зависимости от свойств перемещаемой среды и требований действующих нормативных правовых актов. Уплотнительные устройства для компрессоров должны быть спроектированы и изготовлены так, чтобы исключить возможность образования взрывоопасной среды за счет пропуска горючих веществ через уплотнительные устройства. Для компрессоров должны быть определены способы и средства контроля герметичности уплотняющих устройств и давления в них затворной жидкости. Герметичность уплотняющих устройств компрессоров в процессе их эксплуатации должна контролироваться и исключать возможность образования взрывоопасной среды за счет пропуска горючих веществ через уплотнительные устройства. В целях обеспечения безопасной эксплуатации компрессора на всасывающей линии компрессора устанавливается сепаратор для отделения жидкой фазы из перемещаемой газовой среды. Сепаратор должен оснащаться приборами контроля уровня, сигнализацией по максимальному уровню и средствами автоматизации, обеспечивающими удаление жидкости из него при достижении регламентированного 2

ПАЗ – противоаварийная защита.

122

уровня, блокировками отключения компрессора при превышении предельно допустимого значения уровня. Всасывающие линии компрессоров должны находиться под избыточным давлением. В обоснованных случаях при работе этих линий под разрежением необходимо осуществлять контроль за содержанием кислорода в горючем газе, места размещения пробоотборников и способы контроля определяются проектной организацией, предусматриваются блокировки, обеспечивающие отключение привода компрессора или подачу инертного газа в эти линии в случае повышения содержания кислорода в горючем газе выше предельно допустимого значения. Недопустимо размещение технологического оборудования взрывопожароопасных производств над площадками компрессорных установок, кроме случаев, когда осуществляются специальные меры безопасности, исключающие попадание взрывопожароопасных веществ на оборудование. Воздух для воздушных компрессоров должен быть очищен от пыли, масла, влаги. Качество сжатого воздуха должно соответствовать требованиям, установленным организацией-изготовителем в технической документации. В соответствии с требованиями Федерального закона от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании», компрессорное оборудование, в том числе иностранного производства, применяемое на предприятиях, подлежит сертификации или декларированию на соответствие требованиям промышленной безопасности. В случаях, установленных пунктом 2 статьи Федерального закона от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», компрессорное оборудование подлежит экспертизе промышленной безопасности. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Федеральный закон от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании». 3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11 марта 2013 года № 96). 4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 октября 2012 года № 584). 5. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 14 ноября 2013 года № 538). 6. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 21 ноября 2013 № 559). 7. ПБ 09-563-03 «Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств». 8. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. «Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий». Учебное пособие. – М.: Химия (РГУ нефти и газа им. Губкина), 2012. 9. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. «Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов». Ленинград: Химия, 1984.

Экспертное сообщество: научные подходы

Экспертный анализ и оценка проектной документации автоматизированных систем управления технологическими процессами Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье рассматриваются некоторые особенности при осуществлении экспертизы промышленной безопасности документации автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Основное внимание уделено анализу полноты безопасности проектируемых АСУТП на основе российских и зарубежных стандартов по менеджменту риска и функциональной безопасности. Ключевые слова: промышленная безопасность, экспертиза промышленной безопасности, проектная документация автоматизированных систем управления технологическими процессами, анализ полноты безопасности, химическая, нефтехимическая и нефтегазоперерабатывающая промышленность. Сложность и высокая скорость протекания технологических процессов в нефтехимической промышленности, а также чуткая зависимость безопасного их течения от нарушения режима, вредоносности условий работы, токсичности и взрыво-пожароопасности перерабатываемых веществ требуют всеобъемлющей оценки рисков и надежности при проведении экспертизы промышленной безопасности проектной документации автоматизированных систем управления технологическими процессами в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Комплексная автоматизация процессов (аппаратов) нефтехимической переработки предполагает обеспечение регламентного течения этих процессов с использованием различных технических средств автоматизации (контроля, регулирования, сигнализации и др.). Современный подход к автоматизации заключается в формировании автоматизированных систем управления и защиты как главного элемента единой системы защиты процесса. Классическая система управления технологическими процессами (АСУТП) в самом общем виде объединяет в себе два взаимосвязанных компонента: – система противоаварийной защиты – ПАЗ; – распределенная система управления – РСУ. АСУТП на базе средств вычислительной техники должна соответствовать требованиям технического задания и обеспечивать [1]: – постоянный контроль за параметрами технологического процесса и управление режимами для поддержания их регламентированных значений; – регистрацию срабатывания и контроль за работоспособным состоянием средств ПАЗ;

– постоянный контроль за состоянием воздушной среды в пределах объекта; – постоянный анализ изменения параметров в сторону критических значений и прогнозирование возможной аварии; – срабатывание средств управления и ПАЗ, прекращающих развитие опасной ситуации; – срабатывание средств локализации и ликвидации аварий, выбор и реализацию оптимальных управляющих воздействий; – проведение операций безаварийного пуска, остановки и всех необходимых для этого переключений; – выдачу информации о состоянии безопасности на объекте в вышестоящую систему управления. Системы ПАЗ должны обеспечивать защиту персонала, технологического оборудования и окружающей среды в случае возникновения на управляемом объекте нештатной ситуации, развитие которой может привести к аварии [1]. Системы ПАЗ функционируют независимо от системы управления технологическим процессом. Нарушение работы системы управления не должно влиять на работу системы ПАЗ [1]. Система ПАЗ выполняет следующие функции [1]: – автоматическое обнаружение потенциально опасных изменений состояния технологического объекта или системы его автоматизации; – автоматическое измерение технологических переменных, важных для безопасного ведения технологического процесса (например, измерение переменных, значения которых характеризуют близость объекта к границам режима безопасного ведения процесса); – автоматическая (в режиме on-line) диагностика отказов, возникающих в системе ПАЗ и (или) в используемых ею средствах технического и программного обеспечения; – автоматическая предаварийная сигнализация, информирующая оператора технологического процесса о потенциально опасных изменениях, произошедших в объекте или в системе ПАЗ; – автоматическая защита от несанкционированного доступа к параметрам настройки и (или) выбора режима работы системы ПАЗ. Надежность систем ПАЗ обеспечивается аппаратурным резервированием различных типов (дублирование, троирование), временной и функциональной избыточностью и наличием систем диагностики с индикацией рабочего состояния и самодиагностики с сопоставлением значений технологических связанных параметров [1]. Потенциальная опасность систем управления и противоаварийной защиты состоит в возможности отказов, что является органическим свойством этих систем.

123

Экспертное сообщество: научные подходы Показатели надежности систем ПАЗ устанавливаются и проверяются не менее чем для двух типов отказов данных систем: отказы типа «несрабатывание» и отказы типа «ложное срабатывание» [1]. Безопасные системы управления и противоаварийной защиты должны анализироваться и оцениваться таким образом, чтобы отказ любого компонента этих систем и все мыслимые последствия такого отказа не вызывали опасной ситуации на технологическом объекте. Современная концепция экспертизы промышленной безопасности должна состоять в рассмотрении системы безопасности комплексно, в целом, с учетом резервирования всех компонентов системы защиты, включая измерительные и исполнительные устройства, и учитывать не просто характеристики надежности отдельных компонентов системы, но архитектуру и параметры всего контура безопасности для каждого контура безопасности. Существует достаточное количество методов более или менее непосредственно применимых для анализа полноты безопасности аппаратного обеспечения Э/Э/ПЭ (электрических и/или электронных и/или программируемых электронных) систем, связанных с безопасностью. Обычно они делятся на группы в соответствии со следующими характеристиками: – статические (логические) и динамические (состояния/переходы) модели; – аналитические модели и моделирование на основе метода Монте-Карло. Логические модели включают в себя все модели, описывающие статические логические связи между элементарными отказами и полным отказом системы. Блоксхемы надежности [2, 3] и дерево отказов [2, 4] относятся к логическим моделям. Модели состояний-переходов включают в себя все модели, описывающие, как система себя ведет (переходит из состояния в состояние) в соответствии с произошедшими событиями (отказами, ремонтами, тестами и т.д.). Сети Маркова [2, 5], сети Петри [2, 6] и формальные языки принадлежат к моделям состояний-переходов. Исследуются два марковских подхода: упрощенный подход и общий подход, позволяющий непосредственный расчет графов Маркова. Если для систем безопасности марковский подход неприменим, то вместо него может быть использован метод Монте-Карло. На современных компьютерах расчет возможен даже для уровня УПБ4. В подразделах В.5.3 и В.5.4 [7] даны руководящие указания по применению метода Монте-Карло [2] для моделей поведения, использующих сети Петри и формальные языки моделирования. В соответствии с ГОСТ Р МЭК 61508-6-2012, все эти методы могут быть использованы для большинства систем, связанных с безопасностью. При определении, какой метод использовать для конкретного применения, очень важно, чтобы пользователь конкретного метода был компетентен в его применении, и это, может быть, более важно, чем сам используемый метод. Аналитик (эксперт) отвечает за то, чтобы гипотеза, лежащая в основе любого конкретного метода, была выполнена для рассматриваемого применения либо была внесена какая-либо необхо-

124

димая корректировка для достижения соответствующего реалистичного консервативного результата. В случае недостаточной надежности данных или превалирующего количества отказов по общей причине может быть достаточным использование простейшей модели/метода. Важна потеря точности или нет, определяется в каждом конкретном случае. Если для проведения расчетов используется программное обеспечение, то специалист, выполняющий расчет, должен понимать формулы/методы, используемые в программном пакете, чтобы быть уверенным в том, что они применимы в каждом конкретном случае. Специалист также должен проверить программный пакет путем сравнения результатов расчета нескольких тестовых примеров, полученных с помощью программного пакета и ручным способом. Таким образом, автоматизация производственного процесса должна быть осуществлена по наиболее рациональным принципам, на основе новейших достижений науки и техники, что обязывает, в свою очередь, эксперта по промышленной безопасности пребывать в состоянии непрерывного технико-технологического самообразования, в том числе и по направлению прикладной математики. Литература 1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Ростехнадзора от 11 марта 2013 года №96). 2. ГОСТ Р МЭК 61508-7-2012 «Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 7. Методы и средства». 3. ГОСТ Р 51901.14-2007 «Менеджмент риска. Структурная схема надежности и булевы методы». 4. ГОСТ Р 27.302-2009 «Надежность в технике. Анализ дерева неисправностей». 5. ГОСТ Р 51901.15-2005 «Менеджмент риска. Применение марковских методов». 6. IEC 62551. Analysis techniques for dependability — Petri Net technique. 7. ГОСТ Р МЭК 61508-6-2012 «Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 6. Руководство по применению ГОСТ Р МЭК 61508-2 и ГОСТ Р МЭК 61508-3». 8. ГОСТ 27.310-95 «Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения». 9. ГОСТ Р 51901.1-2002 «Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем». 10. ГОСТ Р 51901.5-2005 «Менеджмент риска. Руководство по применению методов анализа надежности». 11. ГОСТ Р МЭК 61508-1-2012 «Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью. Часть 1. Общие требования».

Экспертное сообщество: научные подходы

Научно-технический аспект мероприятий по обеспечению герметичности оборудования Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье рассматриваются некоторые особенности при осуществлении экспертизы промышленной безопасности проектной документации в части анализа и оценки мероприятий по обеспечению герметичности оборудования и актуализируются научнотехнические основания для рассмотрения вопросов, связанных с неподвижными герметичными разъемными соединениями. Ключевые слова: промышленная безопасность, экспертиза промышленной безопасности, проектная документация, разъемные герметичные соединения, испытания на герметичность, химическая, нефтехимическая и нефтегазоперерабатывающая промышленность. Регламентированное, а значит, безопасное функционирование любой технологической линии, находящейся под давлением (или разрежением) рабочей среды, во многом определяется герметичностью разъемных соединений компонентов этой линии (аппаратов, трубопроводов, машин) и прочностью деталей, составляющих эти компоненты, в том числе и деталей этих соединений. Хотя узел уплотнения имеет небольшой удельный вес в конструкции, от него во многом зависит работоспособность всей технологической системы. Кроме очевидных экономических потерь (сырье, конечный продукт), нарушение герметичности приводит к загрязнению окружающей среды и, в некоторых случаях, значительному снижению уровня безопасности эксплуатации оборудования при протечках токсичных, взрыво- и пожароопасных рабочих сред. Нарушение прочности может быть причиной аварий с серьезными последствиями. Анализ причин аварий и загрязнения окружающей среды показывает [1], что в основном они происходят из-за неудовлетворительного технического состояния разъемных герметичных соединений (РГС) промышленного оборудования, работающего под давлением. При экспертизе промышленной безопасности необходимо учитывать следующее [2]: – технологические системы, в которых обращаются горючие продукты (газообразные, жидкие, твердые), способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, должны быть герметичными и исключать создание опасных концентраций этих веществ в окружающей среде во всех режимах работы; – конструкция уплотнения, материал прокладок и монтаж фланцевых соединений должны обеспечивать необходимую степень герметичности разъемного соединения в течение межремонтного периода эксплуатации технологической системы; – на трубопроводах для транспортирования взрывопожароопасных продуктов должна устанавливаться ар-

матура с металлическим уплотнением в затворе. Класс герметичности определяется в проектной документации. Проектирование уплотнительных узлов связано с широким кругом вопросов и требует комплексного решения задач, находящихся на стыке отдельных научных дисциплин. Разъемные герметичные неподвижные соединения (РГНС) являются узлами, обеспечивающими герметичность соединения отдельных участков трубопроводов и аппаратов (крышек, днищ, патрубков). Основные детали этих соединений: уплотнительный элемент (прокладка), замыкающие прокладку 1, фланцы 2 и крепежные элементы 3, обеспечивающие прочность соединения при рабочем давлении уплотняемой среды и требуемое усилие нагружения уплотнительного элемента (рисунок 1). Рис. 1

Нормативные условия испытания оборудования на герметичность зависят от условий эксплуатации оборудования (свойств рабочей среды, ее рабочего давления), типа оборудования и экологических норм эксплуатации. Для оборудования химической и нефтехимической промышленности в настоящее время испытания на герметичность оборудования осуществляют замером падения давления. В результате проведенного анализа существующих методов определения условий герметизации разъемных соединений и уплотнительных соединений установлено, что наиболее объективным является экспериментальный метод, при котором оценка герметичности производится по величине утечки уплотняемой (газовой) среды – степени герметичности [1].

125

Экспертное сообщество: научные подходы Это наиболее простой и дешевый метод оценки герметичности, не требующий специального дорогостоящего оборудования. Однако оценка герметичности по этому методу довольно приближенная. Вводится допускаемый коэффициент негерметичности m, соответствующий величине падения давления в единицу времени при испытании объекта на герметичность [3]:

m = (PнTк – PкTн) / PнTкτ , (1) б

где: PH = P H + P HЗ ; Pх = P х + P х – абсолютные давления в начале и конце испытания (Па); индексы «б» и «м» – барометрическое и показание манометра; Т – абсолютная температура среды в испытываемом оборудовании; τ – время. В таблице представлены значения допускаемых коэффициентов негерметичности m для отдельных видов оборудования. Испытание на герметичность проводят воздухом или азотом, а затем, при оценке количества протечки, пересчитывают на рабочий газ по выражению [3]:

G = 1,2 · -10-4ηmVP (Mp/Tp) , (2) где: ηm– коэффициент запаса, учитывающий ухудшение герметичности соединений с течением времени их эксплуатации, ηm = 1,5…2,0; Мр – молярная масса рабочего газа; Тр – его рабочая температура; V – объем рабочей полости объекта. Таким образом, подход к анализу и оценке мероприятий по контролю обеспечения герметичности в проектной документации должен быть основан на том, что общая Оборудование

технология обеспечения герметичности разъемных соединений разделена на технологию их создания и технологию эксплуатации. Эти технологии имеют ряд общих принципов достижения работоспособности разъемных соединений. Они включают выбор конструкций и материалов, учет особенностей эксплуатации оборудования через расчеты по определению усилий или контактных давлений, действующих на детали и элементы, при действии давления или при предварительном нагружении; разработку критериев оценки качества изготовления и сборки; технологическое обеспечение изготовления и сборки, а также оценку фактического технического состояния деталей и элементов разъемных соединений перед сборкой. Доказано, что невыполнение этих принципов приводит к потере герметичности соединения или недопустимой по условию прочности перегрузке его деталей [1]. Литература 1. Погодин В.К. Технология и техника обеспечения герметичности разъемных соединений оборудования высокого давления: афтореф. дис. д-ра технич. наук, 05.04.2009. / Погодин В.К. – Москва: 2000. – 34 с. 2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Ростехнадзора от 11 марта 2013 года № 96). 3. Продан В. Д. Герметичность разъемных соединений оборудования, эксплуатируемого под давлением рабочей среды: учебное пособие / В.Д. Продан. – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. – 280 с.

Среда в оборудовании

Длительность испытания, Рнач

m, ч-1

Cосуды, поршневые компрессоры и другое оборудование под давлением Вновь установленное оборудование При повторных испытаниях

Токсичная Пожаро- и взрывоопасная

24 ч при рабочем давлении

10-3 2·10-3

Токсичная, пожарои взрывоопасная

4 ч при рабочем давлении

5·10-3

Токсичные и горючие

24 ч при рабочем давлении

5·10-4

Трубопроводы для горючих, токсичных и сжиженных газов Внутрицеховые Межцеховые

126

Прочие горючие газы

10-3

Токсичные

10-3

Экспертное сообщество: научные подходы

Нелегальная деятельность в области экспертизы промышленной безопасности и ее возможные последствия Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье проводится анализ одной из проблем в области промышленной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса. Ключевые слова: промышленная безопасность, экспертиза промышленной безопасности. Нефтегазовая отрасль занимает одну из ведущих позиций в обеспечении нормальной жизнедеятельности современного человека. Нефтегазовый комплекс (НГК) на сегодняшний день играет важнейшую роль в мировой экономике. Топливно-энергетический комплекс, где нефтегазовый комплекс является одним из ключевых двигателей экономики, приводит в действие и является необходимым системообразующим фактором внутренней и внешней экономики государства. Промышленную безопасность объектов нефтегазового комплекса можно определить как «безаварийную работу всех инженерных сооружений», относящихся к нефтегазовому комплексу. Необходимость обеспечения безопасности на предприятиях НГК обусловливается следующими основными факторами: – во-первых, нарушение норм безопасности несет в себе угрозу жизни и здоровью людей, задействованных в данной отрасли промышленности; – во-вторых, несоблюдение норм безопасности приводит к существенному увеличению потенциального риска аварий, которые могут распространиться на близлежащие жилые местности и нанести непоправимый вред экологии; – в-третьих, нефть и газ – это источники и основа полноценного функционирования современного общества. Любое происшествие, обусловленное несоблюдением норм безопасности, может привести к остановке или замедлению добычи и переработки этих полезных ископаемых. Это, в свою очередь, способно привести к сбоям в социально-экономической структуре. Многолетний опыт в сфере обеспечения безопасности активно применяется при ликвидации последствий многих природных ЧС, что позволяет рассчитывать на снижение ущерба от стихийных бедствий. Такой подход широко используется в местах повышенной сейсмической активности (например – Япония, Узбекистан). Несмотря на частые сейсмические происшествия, которые должны вызывать ЧС, и, следовательно, большие потери, в этих странах такого не происходит. В данном случае определяющим является фактор высокой степени подготовленности населения и всех технических сооружений такого типа к природным стихийным бедствиям, поэтому потери минимальны как для населения, так и для техносферы.

Важным фактором промышленной безопасности является необходимость прогнозировать потенциально опасные условия труда, оценивать возможности по улучшению условий труда и разрабатывать технические решения по обеспечению безопасности труда на рабочих местах различных производств, в том числе нефтегазового комплекса. В связи с этим существует необходимость проведения регулярной экспертизы промышленной безо-пасности в нефтегазодобывающих комплексах. Согласно Федеральному закону № 116-ФЗ «О промышленной безопасности»: «Промышленная безопасность опасных производственных объектов (далее – промышленная безопасность) – состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий» [1, ст. 1]. Несмотря на установленные законодательством требования к проведению экспертизы промышленной безопасности [2, п. 5], возникает ряд проблем, так или иначе препятствующих проведению беспристрастной и полноценной экспертизы. И проблема заключается не в степени изученности особенностей функционирования НГК (нефть и газ – основной сырьевой ресурс НГК, которые тщательно изучаются уже несколько столетий во многих странах мира, соответственно можно говорить о достаточной изученности в данной области в этом аспекте). Достаточно серьезной проблемой является коррумпированность организаций, проводящих экспертизу промышленной безопасности и дискредитирующих данную область. Данные организации не требуют от заказчика мероприятий по приведению дефектного объекта в полное соответствие требованиям промышленной безопасности. В такой ситуации экспертиза промышленной безопасности просто не может быть объективной и соответственно не может исполнять свою основную функцию. Чаще всего за экспертизу подобного рода (за меньшие деньги или короткие сроки) берутся так называемые «фирмы-посредники». Такие фирмы ищут аттестованного эксперта для того, чтобы провести экспертизу, так как, согласно Постановлению Правительства РФ № 682, наличие одного эксперта в комиссии достаточно для проведения полноценной экспертизы. Наличие таких экспертных организаций является достаточно удобным для обеих сторон, заинтересованных лишь в формальной стороне экспертизы. Заказчик получает заключение о том, что тот или иной объект нефтегазового комплекса может продолжать функционировать, исполнитель получает соответствующее вознаграждение и продолжает вести подобную нелегальную деятельность до определенного времени,

127

Экспертное сообщество: научные подходы руководствуясь таким же формальным подходом к проведению экспертизы. Данная проблема – серьезное препятствие для проведения объективной экспертизы промышленной безопасности, которая крайне необходима на предприятиях нефтегазодобывающего комплекса. Однако это не единственная проблема, существующая в данной области. В целом ясно, что организации-посредники и им подобные полулегальные экспертные организации пользуются пробелами в законодательстве и в результате имеют возможность осуществлять свою деятельность во вред задачам, которые должна выполнять экспертиза промышленной безопасности. Следовательно, единственным действенным решением со стороны государства и Ростехнадзора является даль-

нейшее совершенствование нормативно-правовой базы, регулирующей сферу экспертизы промышленной безопасности, и реализация всех законов, актов и постановлений до полного исключения возможностей для образования подобных недобросовестных организаций. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. «Положение о лицензировании деятельности по проведению экспертизы промышленной безопасности», утвержденное Постановлением Правительства РФ от 4 июля 2012 года № 682.

УДК 66.02

Системный подход к экспертизе ПБ документации на техническое перевооружение Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье анализируется и обосновывается системный подход к осуществлению экспертизы промышленной безопасности документации на техническое перевооружение опасного производственного объекта в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности. Системный подход является необходимой концептуальной основой повышения уровня промышленной безопасности опасного производственного объекта и, осуществляемый на стадии проектирования, является залогом безопасного функционирования технологической системы в целом. Ключевые слова: промышленная безопасность, экспертиза промышленной безопасности, документация на техническое перевооружение, системный подход, опасный производственный объект, химическая, нефтехимическая и нефтегазоперерабатывающая промышленность. Документация на техническое перевооружение опасного производственного объекта подлежит экспертизе промышленной безопасности на основании Федерального закона № 116-ФЗ от 21 июля 1997 года «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [1] и положений других нормативных правовых актов Российской Федерации в области промышленной безопасности, устанавливающих требования по проведению экспертизы и к объекту экспертизы [2]. Современные процессы нефтехимической переработки отличаются большим разнообразием технологических процессов и аппаратурного оформления, а также ассортимента выпускаемой продукции и включают в себя следующие процессы: – гидромеханические процессы, связанные с обработкой неоднородных систем (жидкостей и газов со взвешенными в них твердыми или жидкими частицами);

128

– механические процессы, связанные с обработкой твердых материалов; – тепловые процессы, связанные с передачей тепла от одного тела к другому. К тепловым процессам относятся нагревание, охлаждение, испарение, конденсация, плавление, затвердевание; – массообменные процессы, связанные с переходом вещества (массы) из одной фазы в другую путем диффузии (массообмена). К массообменным процессам относятся перегонка, ректификация, абсорбция, экстракция, адсорбция, сушка, кристаллизация; – химические процессы, связанные с химическими превращениями веществ, участвующих в процессе. Особенности функционирования технологических процессов на современном производстве представляют собой систему, чем и обусловливается возможность ведения данных процессов. Технологический процесс на современном производстве является сложной системой, поскольку число элементов и взаимных связей достаточно велико, и состояние данной системы в произвольный момент времени характеризуется некоторым числом переменных в фазовом пространстве состояний. Из бесконечной совокупности переменных, характеризующих состояние такой системы как технологический процесс нефтехимической переработки, выбираются и контролируются переменные, обладающие критическим значением для безопасного функционирования данной технологической системы. Системный характер процессов, протекающих на опасных производственных объектах, требует такого же системного подхода при экспертизе промышленной безопасности документации на техническое перевооружение. Системное мышление становится особенно актуальным и необходимым инструментом при техническом перевооружении действующих производств. Как правило, действующие производства осуществляют доведение своих производственных

Экспертное сообщество: научные подходы объектов до норм и требований промышленной безопасности ввиду морального и физического износа не только значительной части оборудования, но и морально устаревших контуров безопасности, переводимых на современную базу электронных средств контроля и автоматики, включая средства вычислительной техники [3. п. 6.2.1]. К примеру, может показаться, что установка отсекающих устройств, выполняемых в соответствии с действующими нормами промышленной безопасности, является абсолютно легитимной [3. п. 3.20.3]. Но в случае, если установка данного отсекающего оборудования находится еще на стадии проектирования и будет осуществлена без учета системных связей и вероятной прямой коррелирующей связи между технологическими блоками, может возникнуть эффект «домино» с непрогнозируемыми последствиями, поскольку технологический блок – это комплекс или сборочная единица технологического оборудования заданного уровня заводской готовности и производственной технологичности, предназначенные для осуществления основных или вспомогательных технологических процессов. В состав блока включают машины, аппараты, первичные средства контроля и управления, трубопроводы, опорные и обслуживающие конструкции, тепловую изоляцию и химическую защиту. Блоки, как правило, формируют для осуществления теплообменных, массообменных, гидродинамических, химических и биологических процессов [4]. Подобное вмешательство в действующую систему должно сопровождаться тщательным анализом всей имеющейся документации (исходные данные, основной проект, технологический регламент и т.д., как того требуют Федеральные нормы и правила [5]). В данном случае экспертиза объекта должна осуществляться представлением объекта с определением всех элементов системы и их взаимосвязью между собой и с целями системы, несущими характер детерминированных зависимостей. В связи с этим именно

системный подход эксперта, проводящего экспертизу промышленной безопасности документации на техническое перевооружение опасного производственного объекта, обеспечивает безопасное функционирования производственного объекта, претерпевающего некоторые изменения. Литература 1. Федеральный закон от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». 2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Ростехнадзора от 14 ноября 2013 года № 538). 3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Ростехнадзора от 11 марта 2013 года № 96). 4. ГОСТ 21.401-88 «Система проектной документации для строительства. Технология производства. Основные требования к рабочим чертежам». 5. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» (утверждены приказом Ростехнадзора от 15 октября 2012 года № 584). 6. Скобло А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. – М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. – 725 с. 7. Волкова В.Н., Денисов А.А. Теория систем: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 2006. – 511 с.

Анализ и оценка применяемых решений по компоновке технологического оборудования Юрий ОСИПОВ, генеральный директор ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Олег МОИСЕЕВ, заместитель генерального директора по промышленной безопасности ООО «РусНефтеПроект-Мск» (г. Москва) Руслан НАГИЕВ, заместитель директора ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) Константин ИВАНОВ, директор ООО «Эксперт-Проект» (г. Лениногорск) В статье анализируется важность принятия решений по компоновке технологического оборудования при проектировании и основные рассматриваемые экспертом вопросы при проведении экспертизы промышленной безопасности документации на техническое перевооружение опасного производственного объекта на предприятиях нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств в части применяемых решений по компоновке технологического оборудования. Ключевые слова: компоновка технологического оборудования, промышленная безопасность, экспертиза промышленной безопасности, документация на техническое

перевооружение опасного производственного объекта, нефтеперерабатывающие и нефтехимические производства. При проведении экспертизы промышленной безопасности документации на техническое перевооружение опасного производственного объекта химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности1 экспертом проводится анализ и оценка всех заложенных проектировщиками в документации решений с учетом многих факторов с целью определения соответствия документации требованиям безопасности и уровня безопасной эксплуатации объекта после монтажа как для всего производства, так и для обслуживающего персонала и населения [1, п. 11.4].

– «экспертиза промышленной безопасности документации на техническое перевооружение опасного производственного объекта химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» – далее «экспертиза документации».

129

Экспертное сообщество: научные подходы В данной статье рассмотрена важность принятых решений по компоновке технологического оборудования при проектировании и основные требования безопасности, которыми должен руководствоваться эксперт при проведении экспертизы документации в этой части. После разработки проектной организацией технологической схемы и выдачи технологических заданий начинается разработка компоновки – плана размещения оборудования на территории установки. Компоновка является результатом совместного труда проектировщиков различных специальностей. В задачу монтажников входит поиск наиболее экономичных решений обвязки и системы трубопроводных коммуникаций, определение размеров площадей, необходимых для размещения того или иного оборудования. (2, ст. 7.6). Монтажное проектирование является органическим продолжением технологической разработки проекта, но осуществляется, как правило, инженерами-механиками, именуемыми в проектной практике монтажниками. Главная цель монтажного проектирования – наиболее рациональное размещение оборудования, зданий и сооружений, трубопроводов и коммуникаций в пространстве проектируемого объекта. (3, ст. 3.6). Под рациональным размещением оборудования, зданий и сооружений подразумевается такая компоновка объекта, в которой при соблюдении требований действующих норм и правил одновременно обеспечивается: – технологическая последовательность процесса производства; – минимально возможная протяженность всех коммуникаций; – минимально возможные габариты зданий и сооружений, размеры производственных площадей и территории объекта в целом; – надежность, безопасность и удобство эксплуатации объекта; – удобство проведения ремонтных работ на объекте; – максимальная блокировка зданий и строительномонтажная технологичность возведения объекта; – учет «розы ветров», сторон света и расположения объекта на генплане завода. Изложенные основные принципы рациональной компоновки зачастую противоречат действующим нормам и правилам. Например, стремление к сокращению производственных площадей и территорий всегда вступает в противоречие с удобствами эксплуатации и проведения ремонтных работ, а также с нормативными требованиями противопожарных разрывов. Поэтому компоновка объекта является ответственным этапом проектирования, требующим учета и оптимизации многочисленных факторов: технических, экономических, надежности, безопасности и т.д. Выполняющий компоновку объекта проектировщик должен обладать широтой технического кругозора, а также достаточными знаниями по смежным частям проекта, позволяющих ему правильно учитывать влияние этих частей проекта на принимаемые решения. Наиболее сложными объектами монтажного проектирования являются технологические установки нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, насыщенные разнообразным оборудованием, агрегатами, трубопроводами и коммуникациями. Проектировщики-монтажники выполняют проекты не только технологических установок, но и объектов ОЗХ (резервуарные парки ЛВЖ, ГЖ, СУГ, межцеховые эстакады, факельное хозяйство, реагентное хозяйство, объекты теплоснабжения и т. д.). Эксперту при проведении экспертизы документации в части применяемых решений по компоновке технологического оборудования необходимо руководствоваться нормативно-правовыми актами, Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности [1, 4–8], а также более специализированными нормативными документами – государственными стандартами (ГОСТ), строительными нормами и правилами (СНиП),

130

сводами правил (СП), руководящими документами (РД), руководствами по безопасности, а также стандартами крупных производственных организаций, согласованными федеральным органом исполнительной власти в области промышленной безопасности. При анализе и оценке применяемых решений по компоновке технологического оборудования эксперт должен руководствоваться следующими основными принципами: – расстановка аппаратов должна обеспечивать технологическую последовательность процесса и минимальную протяженность всех коммуникаций; – необходимо соблюдать требования надежности, безопасности, удобства обслуживания, ремонта и монтажа; – должны соблюдаться архитектурно-эстетические критерии (стройность, симметричность, максимальная упорядоченность расположения аппаратов и машин); – следует в максимальной мере использовать типовые сборные железобетонные конструкции, обеспечивающие индустриальные методы строительства; – в необходимых случаях нужно предусматривать защиту строительных конструкций от коррозии и вибрации и во всех случаях – стремиться к минимально возможным габаритам зданий и сооружений, размерам производственных площадей; – соблюдать требования действующих норм и правил в области промышленной безопасности. При компоновке оборудования широко используется принцип группировки. Аппараты группируются по функциональному назначению, по степени взрывопожароопасности, по условиям удобства монтажа и обслуживания и т.д. Во всех случаях, когда позволяют условия ведения технологического процесса и эксплуатационные характеристики оборудования, его следует выносить за пределы зданий. Как правило, открыто устанавливаются колонны, емкости, теплообменники и насосы, причем насосы должны быть защищены от воздействия осадков на хорошо вентилируемом пространстве. Рассмотрим основные факторы, влияющие на размещение и группировку оборудования в плане и по высоте. На расположение оборудования влияют в основном требования надежного функционирования процесса, техники безопасности, удобства монтажа, обслуживания и ремонта, архитектурно-эстетические требования. а) Надежное функционирование технологического процесса. Самым простым и естественным способом для достижения надежного функционирования технологического процесса является размещение аппаратов в одну линию по направлению технологического потока от первого аппарата к последнему. Если технологическая схема не имеет рециклов, то такой прием обеспечивает и минимальную протяженность основных трубопроводов. Тем не менее такое решение, как правило, оказывается неэкономичным с точки зрения использования площади и строительного объема, организации обслуживания, ремонта и т.д. б) Требования техники безопасности. Между отдельными аппаратами и группами аппаратов необходимо соблюдать разрывы, которые зависят от категорий взрывоопасности производства и определяются действующими правилами техники безопасности и противопожарной техники. в) Удобство монтажа. Требования удобства монтажа играют важную, а нередко и решающую роль при разработке плана размещения оборудования. г) Защита строительных конструкций от коррозии. Агрессивное воздействие среды вызывает значительные разрушения строительных конструкций и деталей. д) Обслуживание и ремонт. Удобство обслуживания обеспечивается свободным доступом к оборудованию. Необходимо обеспечить свободный доступ к узлам управления аппаратами. е) Архитектурно-эстетические требования. Критерием оценки расположения оборудования с этой точки зрения

Экспертное сообщество: научные подходы является стройность, симметрия и максимальная упорядоченность размещения аппаратов и машин. Они должны образовывать ряды с одними или несколькими свободными проходами. В целях обоснования безопасного размещения технологических установок на территории взрывопожароопасного производственного объекта следует проанализировать риск взрыва топливно-воздушных смесей (далее – ТВС), образующихся при аварийном выбросе опасных (горючих, воспламеняющихся) веществ. Риск взрыва является мерой опасности, характеризующей возможность и тяжесть последствий взрыва. Оценка риска взрыва является частью анализа риска аварии. Размещение технологического оборудования, трубопроводной арматуры в производственных зданиях и на открытых площадках должно обеспечивать удобство и безопасность их эксплуатации, возможность проведения ремонтных работ и принятия оперативных мер по предотвращению аварийных ситуаций или локализации аварий. Размещение технологического оборудования и трубопроводов в помещениях, на наружных установках, а также трубопроводов на эстакадах должно осуществляться с учетом возможности проведения визуального контроля за их состоянием, выполнения работ по обслуживанию, ремонту и замене. Технологическое оборудование взрывопожароопасных производств не должно размещаться: – над и под вспомогательными помещениями; – под эстакадами технологических трубопроводов с опасными веществами, кроме случаев, когда осуществляются специальные меры безопасности, исключающие попадание опасных веществ на оборудование, установленное под ними; – над площадками открытых насосных и компрессорных установок, кроме случаев применения герметичных бессальниковых насосов или когда осуществляются специальные меры безопасности, исключающие попадание взрывопожароопасных веществ на оборудование, установленное под ними. В данном случае специальные меры безопасности должны обосновываться результатами анализа опасностей технологических процессов и количественным анализом риска аварий на ОПО в соответствии с установленными требованиями (4, приложение 1). Качественный анализ опасностей технологических процессов на ОПО включает: – метод идентификации опасностей технологического объекта; – анализ опасности и работоспособности технологической системы (технологического блока). Метод идентификации опасностей основан на анализе перечня нежелательных последствий и факторов риска и наиболее эффективен для предварительного выявления и описания опасностей на начальном этапе проектирования, при выборе оптимальных вариантов расположения производственной площадки, размещения технологических объектов, компоновки установок и оборудования. В случае, когда проектными решениями в документации предусмотрен вывод оборудования из действующей технологической системы, эксперту необходимо убедиться, что в документации предусмотрены указания по демонтажу данного оборудования, если оно расположено в одном помещении с технологическими блоками I и (или) II категории взрывоопасности. Во всех остальных случаях оно должно быть изолировано от действующих технологических систем. Если документация разработана для производств, имеющих в своем составе технологические блоки I и II категории взрывоопасности, размещение технологического оборудования должно быть предусмотрено в специальных взрывозащитных конструкциях, как одна из специальных мер, направленных на предупреждение выбросов горючих продуктов в окружающую среду или максималь-

ное ограничение их количества, а также предупреждение взрывов и предотвращение травмирования производственного персонала. За счет рационального размещения (максимально допустимого приближения к рабочему месту оператора) должно предусматриваться минимальное время приведения в действие запорных устройств с ручным приводом (не более 300 секунд) для технологических блоков с относительным значением энергетического потенциала Qв ≤ 10. Место размещения арматуры должно обеспечивать минимальное время приведения ее в действие. Эксперт должен обращать внимание на такие моменты, как размещение пробоотборников для осуществления контроля за содержанием кислорода в горючем газе линий компрессоров, работающих под разрежением, места которых должны быть определены проектной организацией в документации. Размещение складов, а также сливоналивных эстакад (пунктов), резервуаров (сосудов) для хранения и транспортирования СГГ, ЛВЖ и ГЖ должно соответствовать требованиям законодательства о градостроительной деятельности и правилам в области промышленной безопасности. В статье рассмотрены лишь основные принципы подхода к экспертизе документации и часть требований, на которые необходимо обратить внимание эксперту при проведении экспертизы документации в части компоновки и размещения технологического оборудования. Достаточность выбранных мер и средств безопасности рассматривается в каждом конкретном случае индивидуально. Литература 1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» (утверждено приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 октября 2012 года № 584). 2. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. «Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий». Учебное пособие. – М.: Химия (РГУ нефти и газа им. Губкина), 2012. 3. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. «Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов». Ленинград: Химия, 1984. 4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» (утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11 марта 2013 года № 96). 5. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» (утверждены приказом Ростехнадзора от 14 ноября 2013 года № 538). 6. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов» (утверждены приказом Ростехнадзора от 21 ноября 2013 года № 559). 7. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (утверждены приказом Ростехнадзора от 25 марта 2014 года № 116). 8. ПБ 09-563-03 «Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств». 9. Магалиф В.Я. и др. «Монтажное проектирование химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». Монография – М.: ООО «Навигатор», 2010. 10. Рейз Г. Монтажное проектирование химических производств в США. Ленинград–Москва. Издательство литературы по строительству, 1966.

131

элемента конструкции [1]. К типичной форме предельного состояния тонкостенной труб работающей под внутренним давлением, следует отнести разрушение как результат развит трещины. Для прогнозирования ресурса и определения остаточной прочности тонкостенных труб Экспертное сообщество: научные подходы трещинами необходим их расчет на прочность с позиций механики разрушения. Поэтому развити создание методов расчета на прочность перт-Когалым_КОРР.docx стр. 1 из 5 труб с поверхностными дефектами (трещинами), котор УДК: 539.4 ым\Эксперт-Когалым_КОРР.docx стр. 1 из 5 так и эксплуатации, весьма актуально. могут появляться как на стадии изготовления, р _ ____________ Расчет на прочность при упругопластическом разрушении тонкостенных труб , автор _ ____________ поверхностными трещинами может базироваться на различных критериях разрушения: критическ раскрытии в вершине трещины 𝛅с [2], пределе трещиностойкости [3] и др. Следуя работе [4], привед _____________________________________________________________ __________________________________________________________________ метод расчета тонкостенной трубы с осевой поверхностной трещиной при нагружении внутренн учные подходы о: научные подходы давлением по предельному значению J – интеграла (Jc), полученному из испытаний на одноосн растяжение плоского образца с центральной сквозной трещиной. Представим нагруженную внутренним давлением трубу с толщиной стенки t, внешн диаметром D и длиной b с осевой поверхностной трещиной длиной l и глубиной a в виде пласти тонкостенной трубы с осевой трещиной Александртрубы ОСТСЕМИН, ний тонкостенной с осевой трещиной длиной L=ПД, шириной b и длиной центральной поверхностной трещины, растягиваем доктор технических наук, заслуженный напряжениями (рис.1). Напряжения σ связаны с кольцевыми напряжениями 𝛔𝛉 в трубе следующ изобретатель, директорσООО «Южно-Уральский научно-производственный центр» (г. Когалым) Н, соотношением заслуженный Олегизобретатель, МАХНИЦКИЙ, директор ООО «Южно-Уральский ук, заслуженный изобретатель, директор ООО «Южно-Уральский σ = σθMp (1) директор ООО инженерный центр «Эксперт» Когалым) (г. Когалым) Поправку на кривизну трубы 𝐌 при наличии наружного поверхностного дефекта глубино » (г. Когалым) 𝐩 Сергей ГРИГОРЬЕВ, предложено определять в виде [5] главный(г. инженер ООО инженерный центр «Эксперт» центр «Эксперт» Когалым) � ный центр «Эксперт» (г. Когалым) (г. Когалым) Mp = (M – 1) � + 1 (2) Сергей ЧИРВА, нерный центр «Эксперт» (г. Когалым) инженер ОООгде инженерный центр «Эксперт» (г. Когалым) М=0,481+0,614+0,386 l-1,25 – поправка на кривизну при наличии сквозного дефекта, инженерный центр «Эксперт» (г. Когалым) 12737 знака(ов) ν – коэффициент Пуассона, – среднийЗаменим радиусповерхностную трубы. Тонкостенные трубы являются широко R распротрещину в пластине, согласD:\Регламент\2015\№6_2015\Эксперт-Когалым\Эксперт-Когалым_КОРР.docx стр. 2 из 5 центр «Эксперт» (г. Когалым) страненными конструктивными элементами химино работе [6], на сквозную,работе по берегам которой действуют по берег Заменим поверхностную трещину в пластине, согласно [6], на сквозную, Дата печати 15.12.15 12:56 ый центр «Эксперт» (г. ____________, Когалым) ческогоРедактор и нефтяного машиностроения магистральравномерно распределенные напряжения σ, эквивалентобработка __ _____, автор _ ____________ 12737 знака(ов) которой действует равномерно напряжения σ, σэквивалентные по величи , действующим в переные по величине напряжениям ных трубопроводов, сосудов, работающих распределенные под да12737 знака(ов) D:\Регламент\2015\№6_2015\Эксперт-Когалым\Эксперт-Когалым_КОРР.docx стр. Иллюстрации θ вляются влением, широко распространенными конструктивными мычке трещины водоводов, теплотрасс, от надежной рабоD:\Регламент\2015\№6_2015\Эксперт-Когалым\Эксперт-Когалым_КОРР.docx стр. 2 из 5 , действующим в перемычке трещины напряжениям 𝛔 Дата печати 15.12.15 12:56 𝛉 широко распространенными конструктивными Дата печати 15.12.15 12:56 трубопроводов, σ ты которых зависит общий ресурс конструкции. огоявляются машиностроения магистральных сосудов, Редактор ____________, обработка __ _____, автор Страницы_____________ (3) σt = _σ____________ θ (t – a) .(3) фтяного машиностроения магистральных трубопроводов, сосудов, РедакторИллюстрации ____________, обработка __ _____, автор _ ____________ ________________________________________________________________________________________________________ одов, теплотрасс, от надежной работы которых зависит общий Допустим, что для решения задачи о растягиваемой плаОдним из факторов, ограничивающих считаИллюстрации одоводов, теплотрасс, отДопустим, надежной работы которых зависит общий что для ресурс, решения задачи о растягиваемой пластине со сквозной трещин стине со сквозной трещиной, по берегам которой действует ется наступление предельного состояния элемента конСтраницы_____________ берегам которой действует напряжение σ, применим принцип суперпозиции, т.е. решение Страницы_____________ σ , применим принцип суперпозиции, то есть напряжение струкции [1]. К типичной форме предельного состояния _____________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ решение задачи будет складываться из решения задачи о тонкостенной трубы, работающей под внутренним давлебудет складываться из решения о растяжении со сквозной трещиной, и плас Допустим, что задачи для решения задачи пластины о растягиваемой пластине со сквозно чивающих нием, ресурс, считается наступление предельного растяжении со сквозной трещиной исо пластины, следует отнестиДопустим, разрушение как результат разви-состояния что для решения задачи оσ.пластины растягиваемой пластине сквозной трещ раничивающих ресурс, считается наступление предельного состояния нагруженной по берегам трещины напряжениями берегам которой действует напряжение σ, применим принцип суперпозиции, т.е. нагруженной по берегам трещины напряжениями σ. тия трещины. Для прогнозирования ресурса и определепичной форме предельного состояния тонкостенной трубы, берегам которой действует напряжение σ, применим принцип суперпозиции, т.е. решени Экспериментально подтверждено [7], что в пластине, нияформе остаточной прочности тонкостенных труб с трещитипичной предельного состояния тонкостенной трубы, Экспериментально подтверждено [7], что в пластине, растягиваемой напряжениями будет складываться из решения задачи о растяжении пластины со сквозной трещин лением, следует отнести разрушение каксрешения результат развития σ, со у вершины сквозной растягиваемой напряжениями нами необходим их складываться расчет на прочность позиций мехабудет из задачи онапряжениями растяжении пластины сквозной трещиной, и п давлением, следует отнести разрушение как результат развития вершины сквозной трещины (свободной от нагрузок) справедлива HRR сингулярность нагруженной по берегам трещины σ.нагрузок) трещины от справедлива HRR син- напряжен ники разрушения. Поэтому развитие и создание методов урса и определения остаточной прочности тонкостенных труб с (свободной нагруженной по берегам трещины напряжениями σ. ресурса ирасчета прочности тонкостенных труб с [7], чтоσ вв виде [8] гулярность прочность труб с поверхностными дефектами Экспериментально подтверждено пластине, растягиваемой напр внавиде [8]остаточной прочность сопределения позиций механики разрушения. Поэтому развитие и напряжений Экспериментально подтверждено [7], что в пластине, растягиваемой напряжени σ (трещинами), которые могут появляться как на стадии из� тость на прочность с позиций механики разрушения. Поэтому развитиеоти нагрузок) справедлива HRR сингулярность вершины сквозной трещины (свободной труб готовления, с поверхностными дефектами (трещинами), которые J ��справедлива � так и эксплуатации, весьма актуально. вершины сквозной трещины (свободной от нагрузок) HRR сингулярность напря , (4) σкоторые ∙ � (4) рочность так труб с поверхностными дефектами y = σ∗ Расчет на прочность при [8] упругопластическом разрув виде товления, и эксплуатации, весьма актуально.(трещинами), σ∗ �� в виде [8] шении труб с поверхностными трещинами � изготовления, тактонкостенных и эксплуатации, весьма актуально. и упругопластическом разрушении тонкостенных труб J ∗ �� – константа где f с– известная функция} Fконстанта может базироваться на различных критериях разрушения: где f – известная функция материала, 𝛔 – вматериала, степенной зависи } 𝐅𝐍 – константа при упругопластическом тонкостенных с σв yJстепенной = �� σ∗ ∙ � (4) �зависимости δ [2], предеσ 𝐍– труб константа диаграммы декритическом раскрытии вразрушении вершине трещины азироваться на различных критериях разрушения: критическом σ � σ∗ вида σ = σдеформационного ∙∗ ε��, N (4) диаграммы деформирования вида 𝛔 = 𝛔 ∗ формирования 𝛆 , Nσ–y =показатель упрочнения. �� деформациле трещиностойкости [3] и др. Следуя работе [4], приведем критическом ет базироваться на различных критериях разрушения: σ∗ �� * �� – показатель , пределе трещиностойкости [3] и др. Следуя работе [4], приведем � Причем, [3] HRR напряжений справедлива лишь в некоторой области размер где fсингулярность известная функция 𝐅𝐍упрочнения. – константа материала, 𝛔∗ – константа в степенн онного метод расчета тонкостенной трубы с–осевой поверхност}приведем пределе трещиностойкости и др. Следуя работе [4], 𝛅сс [2], где f – известная функция – константа 𝛔∗напряжений – константа в степенной зав }внутренним 𝐍материала, Причем HRR сингулярность справедлива ной трещиной при нагружении внутренним давлением по𝐅𝐍области осевой поверхностной трещиной при нагружении направлении роста трещины, а вне этой напряжения в ослабленном трещиной сечении диаграммы деформирования вида 𝛔 = 𝛔 ∗ 𝛆 , N – показатель деформационного упрочн 𝐍 убы с осевой поверхностной при нагружении ), полученному из = внутренним лишь в ,некоторой области размером r в направлении ропредельному значению Jтрещиной – деформирования интеграла (J диаграммы вида 𝛔 𝛔 ∗ 𝛆 N – показатель деформационного упрочнения. изучета испытаний на содноосное ю J – интеграла (Jc),на полученному концентрации напряжений. номинальным 𝛔н без Причем, HRR сингулярность напряжений лишьввослабленнекоторой обла испытаний растяжение плоского образца ста трещины, а вне этойсправедлива области напряжения изсингулярность испытаний нанапряжений одноосное ению J сквозной – интеграла (Jодноосное c), полученному Причем, HRR справедлива лишь вв ослабленном некоторой области раз ральной трещиной. σ действующих без учета центральной сквозной трещиной. ном трещиной сечении равны номинальным Используя метод сечений [9, 10], запишем условие равновесия сил, на направлении роста трещины, а вне этой области напряжения трещиной ентральной сквозной трещиной. концентрации напряжений. Представим нагруженную внутренним давлением трунаправлении роста трещины, а вне этой области напряжения в ослабленном трещиной сечен внутренним давлением трубу с толщиной стенки t, внешним растягиваемой пластины с поверхностной трещиной (см. рис. 1), рассеченной по ослабле номинальным 𝛔н безDучета концентрации напряжений. метод сечений [9, 10], запишем условие равбу с толщиной стенки t,трубу внешним диаметром и длиной ую внутренним давлением сбез толщиной t, Используя внешним учета концентрации напряжений. номинальным оверхностной трещиной длиной l 𝛔Используя ипринятого aглубиной в стенки виде н глубиной новесия сил, действующих на часть растягиваемой b с осевой поверхностной трещиной длиной l иметод a пластины сечению (с учетом принципа суперпозиции) сечений [9, 10], запишем условие равновесия пласил, действу ой поверхностной трещиной длиной l иметод глубиной a ценв виде пластины с поверхностной трещиной (см. рис. 1), рассеченной в виде пластины длиной L=ПД, шириной b и сечений длиной Используя [9, 10], запишем условие равновесия сил, действующих l стины линой центральной поверхностной трещины, растягиваемой растягиваемой пластины с поверхностной трещиной (см. рис. 1), рассеченной п �n σ∙� растягиваемой b l σl принятого принципа сечению (с учетом тральной поверхностной трещины, растягиваемой напря2 по ослабленному и центральной поверхностной трещины, − σ dx − σ � − − 2� − = 0 (5) ∫ растягиваемой пластины с поверхностной трещиной (см. рис. 1), рассеченной по осла � н я σ длиной связаныжениями с кольцевыми напряжениями 𝛔 в трубе следующим l/2 2 2 2 (рис.1). Напряжения кольцевыми суперпозиции) сечению (сσ связаны учетом𝛉спринятого принципа суперпозиции) жения σ связаны с σкольцевыми напряжениями 𝛔𝛉 принципа в 2трубе следующим сечению (с следующим учетом принятого суперпозиции) σθ вНоминальные трубе соотношением: напряжениями l уравнения напряжения 𝛔𝐇 определяют из �n σ∙� b l σl l 2 . (5) − σ+ σ–lн1)t �2 (6) − 2 −σl2� − 2 = 0 (5) ∫l/2 σ∙� σbt 2=�n b− , (1) σ = σθMp (1) � dx (t – a)l σ (b σ θ Н 2 − σ dx − σ � − − 2� − = 0 (5) ∫ σ = σ � н θMp (1) l/2 2 расчетной 2 из2уравнения 2b) некорректно ы 𝐌𝐩 при наличии наружного поверхностного дефекта глубиной наружσ определяют из уравне- исполь Поправку на кривизну трубы M при наличии Номинальные Однако в Номинальные приведенной выше схеменапряжения (при L=ПД< напряжения 𝛔𝐇 aопределяют рубы 𝐌𝐩 при наружного поверхностного дефекта глубиной a ногоналичии поверхностного дефекта глубиной a предложено ния Номинальные напряжения 𝛔 определяют из уравнения 𝐇 величину J – на стандартном плоском образце с центральной a)l + σН(bтрещиной – 1)t (6) при L≥ 3b. Для σbt = σθ (t –сквозной определять в виде [5] . (6) 5] (t – a)l + σ (b – 1)t (6) σbt = σ � θ Н расчетной схемы условиям трубу(при при L=ПД< расчете следует замен Однако в приведенной выше эксперимента расчетной схеме b) некорректн Mp = (Mполной – 1) � + 1адекватности �(2) в –приведенной расчетной схеме (при L=ПД< b) схеме некорректно испL , (2) Однако в приведенной выше расчетной (при Mp =пластину (M – 1) � длиной +Однако 1 (2) и стандартном шириной 𝒃выше =ПД/3 с пропорционально уменьшенной длиной центра L1=πD величину J на плоском образце с центральной сквозной трещиной при 1,25 𝟏 L=ПД<b) некорректно использовать величину J – на стан– поправка на кривизну при наличии сквозного дефекта, величину J – на стандартном плоском образце с центральной сквозной трещиной при L≥ 3b. -1,25 lпри λ наличии сквозного полной схемы плоском условиям эксперимента трубу при расчете следД – поправка на λкривизну +0,614+0,386 lbадекватности –или поправка на расчетной кривизнудефекта, где М=0,481 дартном образце с центральной сквозной трещитрещины 𝑙 = рассматривать прежнюю расчетную схему с введением конструкци R86– lсредний радиус трубы. � � полной адекватности расчетной условиям при уменьшенной расчете следует зам b при наличии сквозного дефекта, ной при 3b.эксперимента Для с более полнойтрубу адекватности расчетной пластину длиной L1=πD исхемы шириной 𝒃𝟏 L≥ =ПД/3 пропорционально длин на, R –всредний радиус трубы. ещину пластине, согласно работе на сквозную, по берегам ν – коэффициент Пуассона, R –[6], средний радиус трубы. схемы условиям эксперимента трубу при расчете следует фактора (поправочного множителя)  [11], пластину длиной L =πD и шириной 𝒃 =ПД/3 с пропорционально уменьшенной длиной цен 1 l на сквозную,𝟏 по берегам юаспределенные трещину в пластине, согласно [6], трещины l 𝑙� = b� или рассматривать напряжения σ, работе эквивалентные по величине прежнюю расчетную схему с введением к то есть b трещины 𝑙� = bσ,b� эквивалентные или рассматривать прежнюю расчетную схему с введением конструк о распределенные напряжения по величине 132 � ремычке трещины фактора (поправочного множителя)  [11], J = J (7) c c в перемычке 𝐤 то есть множителя)  [11], σt трещины = σθ (t –фактора a) (3) (поправочного – конструкционный J – интеграл для рассматриваемой расчетной с 𝐜 σt = σθ (t –где a) то (3)𝐉есть

Расчет разрушающих напряжений тонкостенной трубы с осевой трещиной

-1,25

�

𝐇 σbt = σσbt θ (t=–σa)l Н(b+–σ1)t – 1)t (6) θ (t+–σa)l Н(b(6) σbt = σθ (t – a)l + σН(b – 1)t (6) ой выше выше расчетной схемесхеме (при (при L=ПД< b) некорректно использовать еденной расчетной L=ПД< b) некорректно Однако в приведенной выше расчетной схеме (прииспользовать L=ПД< b) некорректно использовать плоском образце с центральной сквозной трещиной при L≥ 3b. Для более тном плоском образце с центральной сквозной трещиной при L≥ 3b. Для более величину J – на стандартном плоском образце с центральной сквозной трещиной при L≥ 3b. Для более Экспертное ой схемысхемы условиям эксперимента трубутрубу при расчете следует заменить на сообщество: научные подходы счетной условиям эксперимента при расчете следует заменить полной адекватности расчетной схемы условиям эксперимента трубу прина расчете следует заменить на риной 𝒃𝟏 =ПД/3 с пропорционально уменьшенной длиной центральной и шириной 𝒃 =ПД/3 с пропорционально уменьшенной длиной центральной 𝟏 и шириной с пропорционально уменьшенной длиной центральной пластину длиной L1=πDдлиной заменить на пластину L = πD и𝒃шириной b =ПД/3 Рис. 1. Расчетная схема трубы с осевой поверхностной 𝟏 =ПД/3 l с пропорционально уменьшенной длиной трещиной при нагружении внутренним давлением матривать прежнюю расчетную схему с центральной введением конструкционного рассматривать прежнюю расчетную схему с введением конструкционного трещины 𝑙� =l =l/b b или рассматривать прежнюю расчетную схему с введением конструкционного трещины b �b или рассматривать прежнюю расчетителя)  [11], нуюсхему с введением конструкционного фактора (помножителя) [11], ℓ фактора (поправочного множителя)  [11], 1

правочного множителя) ψ [11], тоесть есть то

Jc � = Jc (7) , (7) кционный J 〖J– –J𝐤интеграл для Jрассматриваемой расчетной схемы. D нструкционный – для рассматриваемой схемы. конструкционный – интеграл для где где 𝐉𝐜 – интеграл конструкционный J –рассмаинтегралрасчетной для рассматриваемой расчетной схемы. ψ с длиной триваемой расчетной схемы. Конструкционный позволяет перейти от пластины шириной b1фактор с длиной трещины 𝒍 к 𝒍1 к 1 тор  позволяет перейти от пластины шириной b трещины 1 от пластины шириной Конструкционный фактор  позволяет перейти b с длиной трещины 𝒍1 к 1 позволяет перейти от пластины шириной b с длиной трек расчетной схеме. щины l расчетной схеме . ирины растягиваемой пластины нарастягиваемой величину разрушающих напряжений Учитывая влияние ширины пластины ние ширины растягиваемой пластины величину разрушающих напряжений в Учитывая влияние ширинынарастягиваемой напряжений на величину разрушающих напряжений и приближенную пластины на величину разрушающих чины J – интеграла с шириной пластины и длиной трещины получим величины J – интеграла с шириной пластины и длиной трещины получим 12737 знака(ов) связь величины связь J – интеграла с шириной и дли-с шириной пластины и длиной трещины получим и приближенную величины J –пластины интеграла D:\Регламент\2015\№6_2015\Эксперт-Когалым\Эксперт-Когалым_КОРР.docx [9,10] [9,10] ной трещины, получим Дата печати 15.12.15 �� 12:56 �� 𝜎∙� 𝜎∙� ____________, �� Редактор обработка � (8) Ϭ=Ϭβ, Мр , (8) __ _____, 𝜎∙�автор _ ____________ J = 𝜎∗J𝐹= } } � � ∙𝜎{∗ 𝐹� ∙ { � � J = �𝜎 𝐹 �∙ {(8) } � (8) Иллюстрации k c

�� 𝑙 ��∗ � �� −� 𝑙�� ] � 𝜎∗ �(��)[� �2�2� −� ] 𝜎∗ �(��)[� 2 2

�

стр

� 𝑙 �� ] 2

𝜎∗ �(��)[��2�� −� �

L= πD

t ψ введем Страницы_____________ в следующем виде множитель в следующем виде виде ведем в следующем ___________________________________________________________________________________________________ множитель  введем в следующем виде  �� b �� bРис. �� 1.l Расчетная схема трубы с осевой поверхностной трещиной при нагруже �� l�� b� � [� b� �� [�−� �2 � −�] �� . (9) ] � � [�b� �� −�l� �� ] � 2� 2 2 b  = �� (9) � давлением 2 2 (9) = �� (9) � � b �� b l�� l ��  = �� b � [� b� � [� −� ] �� D b �� l а �� 2� −� ] � 2 2 2 b � [� � −� � ] � 2 2 σθ в тонкостенТогда расчет 𝛔 разрушающих напряжений l 𝛉 в тонкостенной в 𝛔 тонкостенной трубе с осевой поверхностной ающих напряжений трубе с осевой поверхностной азрушающих напряжений 𝛉 разрушающих напряжений нойТогда трубе срасчет осевой поверхностной трещиной при нагру-𝛔𝛉 в тонкостенной трубе ℓс осевой поверхностной t нутренним давлением сводится к расчету напряжений в растягиваемой нии внутренним давлением сводится к расчету напряжений в растягиваемой жениипри внутренним давлением сводится к расчету напря- сводится трещиной нагружении внутренним давлением к расчету напряжений в растягиваемой жений в растягиваемой пластине шириной b со сквозной a зной трещиной длиной 𝒍 по конструкционному J – интегралу с учетом о сквозной трещиной длиной 𝒍 по конструкционному J – интегралу с учетом J – интегралу с учетом пластине шириной соконструкционному сквозной трещиной длиной 𝒍 по конструкционному трещиной длинойbl по J – интегралу с в Мр (при l=l ). 1 рубы М (при l=l ). р учетом 1 на кривизну трубы М (при поправки напоправки кривизну трубы М (при l=l1).l=l ). =напряжений πD рразрушающих Таким образом,напряжений для lрасчета напряже-трубе трубе разрушающих в тонкостенной при наличии Ϭ=Ϭβ, Мр ,расчета для расчета разрушающих в тонкостенной при наличии образом, дляпри расчета нийТаким в тонкостенной трубе наличииразрушающих поверхностной напряжений в тонкостенной трубе при наличии σ = σ M β p ыходимо: необходимо: в трещины необходимо: поверхностной трещины необходимо: р

1) определить величину Jc из эксперимента на одноосное растяжение плоского со сквозной трещиРис. 2. Зависимость разрушающих напряжений от отРис. образца 2 . Зависимость разрушающих напряжений от относительной глубины осево ной, образец следует взять той же толщины, что и рассчиносительной глубины осевой поверхностной трещины в трещины в тонкостенной трубе, нагруженной внутренним давлением (точ Рис. тонкостенной .I Расчетная схема трубы с осевой внутренним поверхностнойдавленитрещиной при тываемая труба; трубе, нагруженной ψ и конструкци2) установить поправочный множитель ем (точками обозначены результаты эксперимента): результаты эксперимента): нагружения внутренним давлением онный J – интеграл по формулам (7) и (9) соответственно; 2 I − 𝜎� = 𝜎�, 2 − 𝜎� = 𝜎�,2, 3 − 𝜎� = 𝜎�,2 . 3) в зависимости от поставленной задачи рассчитывать √3 разрушающее напряжение σθ или критические размеры Ϭβ, МПа поверхностного осевого дефекта по σβуравнению , МПа (6) с заменой J на Jck с учетом формул (1),(2) и (6). -1 метод расчета разПроиллюстрируем предложенный рушающих напряжений σθ на примере -2 расчета тонкостенной трубы из стали типа 09Х16Н15МЗБ длиной b=26 мм, -3 внешним диаметром D=6,8 мм, толщиной стенки t=0,4 мм и наружной осевой поверхностнойa/t трещиной l=12 мм при -1 нагружении внутренним давлением (рис. 2). 400 0 В качестве исходных данных для расчета использова-2 200 ны свойства материала и величина Jc, определенная с помощью метода делительных сеток [12] из испытаний на -3 400 одноосное растяжение плоского образца шириной 40 мм, 0,2 толщиной 0,4 и длиной исходного сквозного разреза 15 мм (таблица 1) [12]. 0,4 200 Рассмотрены случаи разрушения трубы при напря0,6 трещины, равных жениях в перемычке поверхностной пределу прочности σσB. пределу текучести σ0,2, 2/√3 σ0,2 и 0,8 Результаты расчета трубы по приведенной выше схеме находятся в хорошем соответствии с результатами эксперимента [3] при напряжении в перемычке σ0=σB (см. рис. 2). Следовательно, при пластическом разрушении тонкоa 0,8 0 0,6 стенной трубы с осевой поверхностной трещиной в каче0,2 0,4 /t стве σ0 следует принять предел прочности материала σB. Предложенный метод расчета на прочность по знатором, согласно работе [13], эффектом двухосности можчению упругопластической вязкости разрушения Jc, но пренебречь. определенной из испытаний на одноосное растяжение Для расчета разрушающих напряжений в тонкостенной .2 Зависимость разрушающих от другой относительной плоского образца со сквозной трещиной, справедлив дляРис. трубе (трубопроводе) можнонапряжений предложить метод,глубины является тонкостенной трубы как в условиях одноосного, так и основанный на том, что зависимость J=mσ0.2δтрубе, осевой поверхностной трещины в тонкостенной нагруженной инвариантной к условиям нагружения (одноосное и двухдвухосного напряженного состояния, характеризуемого внутренним давлением (точками обозначены результаты осное растяжение) [13]. Действительно, воспользовавшись показателем двухосности (равным примерно 0,5), при коэксперимента):

𝐈 − 𝝈𝟎 = 𝝈𝟎 , 𝟐 − 𝝈𝟎 =

𝟐

√𝟑

𝝈𝟎,𝟐 , 𝟑 − 𝝈𝟎 = 𝝈𝟎,𝟐 .

133

арактеризуемого показателем двухосности (равным примерно 0,5), при 3], эффектом двухосности можно пренебречь. шающих напряжений в тонкостенной трубе (трубопроводе) можно снованный на том, сообщество: что зависимость 𝐉 = 𝐦𝛔 Экспертное научные подходы 𝟎.𝟐 𝛅 является инвариантной к осное и двухосное растяжение) [13]. Действительно, воспользовавшись формулой для критического вер4. Матвиенко Ю.Г. Трещиностойкость конструкционитического известной раскрытия в вершине трещины раскрытия 𝜹𝒄 [14] свучетом коэффициента шине трещины δ [14] с учетом коэффициента Фолиаса на ных тонколистовых металлических материалов в услооне трещинвыпучивание Мф, получаем следующую зависимость для трубы со сквозной в зоне трещин М , получаем следующую завиях упругопластического разрушения при статистичеc

висимость для трубы со сквозной трещиной длиной l [15].

ском нагружении. Автореферат дис. М., 1985, 18 с. 5. Erdogan, F., Ratwani, M. Fracture initiation and propagation in a cylindrical shell containing an initial surface (10) ln sec[ ] .(10) 𝐽� = �� 𝜎�,2 flaw. – Nucl. Eng. and Desing, 1974, v.27. № 1. P. 14–29. Из соотношения (10) можно получить зависимость раз6. Carlsson A.J. A fracture model for surface flaws and 10) можно получить зависимость разрушающих напряжений в стенке рушающих напряжений в стенке трубопровода от длины certain types of weld defects in ductile materials. Eng. Fract. квозной трещины, используя при при этом вязкость сквозной трещины, используя этомупругопластическую упругопластиMech. 1973, v.5. № 4. P.953–963. определяют из вязкость разрушения Jc, которую 7. [16]. Матвиенко Ю.Г. Упругопластическая вязкость разеделяют изческую испытаний лабораторных (стандартных) образцов В этом испытаний лабораторных (стандартных) образцов [16]. рушения Ji при плоском напряженном состоянии. – Протель  равен единице. того,множитель выражение (10)единиможет блемы быть прочности, полезно и1985, №3, с.39–43. ψ равен В этом случае Кроме поправочный це. Кроме того, выражение (10) может быть полезно и при 8. Макклинток шений магистральных трубопроводов. Проиллюстрируем последнее на Ф. Пластические аспекты разрушеанализе причин разрушений магистральных трубопровония. – В кн.: Разрушение: в 7-ми т./пер. с англ. под ред. ении реального магистрального провода из стали 17ГС1 (табл.2) [15]. По дов. Проиллюстрируем последнее на примере экспертизы Е.М.Морозова. М.: Мир ,1976, т.З, с.67–262. ления, вызвавшего разрушение участка нефтепровода во время разрушений реального магистрального провода из стали 9. Матвиенкоего Ю.Г., Гольцев В.Ю. Некоторые аспекты 17ГС1 (табл. 2) [15]. По известным значениям давления, практического применения J – интеграла в расчетах на разрушения определяли по формуле (10) критическое значение J c – вызвавшего разрушение участка нефтепровода во время прочность. – Известия вузов. Машиностроение, 1984. Д3, при испытании участкаинефтепровода Ø 530x8 мм приподавлении его испытаний, длины очага разрушения определяли с. 7–11. 8,0 МПа, – интеграла. Так, наформуле (10) критическое значение J 10. Матвиенко Ю.Г., Морозов Е.М. Критерии нелинейым разрушающим напряжениям 265 МПа, был обнаружен закат длиной 30 c пример, при испытании участка нефтепровода Ø 530x8 мм ной механики разрушения и напряженное состояние у внутреннейпри части трубы металлургический – раковина давлении 8,0 обнаружен МПа, соответствующем номинальнымдефект вершины трещины. – Проблемы прочности, 1984, № 11, разрушающим напряжениям 265 МПа, был обнаружен с. 10–13. 300 мм. Очевидно, разрушение произошло из-за дефекта, поэтому закат длиной 30 мм в основном металле. На внутренней 11. Матвиенко Ю.Г., Гольцев В.Ю., Морозов Е.М. При= 𝟒𝟎𝟎 МПа. Из таблицы 2 J – интеграла в расчетах на прочноиже предела текучести основного металла 𝝈𝟎,𝟐дефект части трубы обнаружен металлургический – раменение контурного 2 ковина глубиной 2,0 мм, длиной мм. Очевидно, сть. – В кн.: Тезисы докладов краевой научно– технической тного критического значения Jc =30071,8 кдж/м разруэкспериментальному шение произошло из-за дефекта, поэтому разрушающие конференции «Применение методов механики разрушения . Полученные расчетом значения J соответствуют экспериментальным, c напряжения ниже предела текучести основного металла в расчетах строительных металлических конструкций σ0,2 = 400 МПа. Из таблицы 2 [15 ] следует соответствие расна хрупкую прочность и долговечность», 2–5 окт., 1984, четного критического значения Jc=71,8 кдж/м2 эксперименКрасноярск: Изд-во Красноярского промстройниипроектальному значению Jc=71,0 кдж/м2. Полученные расчетом та, 1984, с. 15–16. значения Jc соответствуют экспериментальным, которые 12. Матвиенко Ю.Г., Гольцев В.Ю. Контурный J – инопределяли по результатам испытаний образцов типа 4 теграл в пластической области. – Проблемы прочности, ГОСТ 25.506-85, вырезанных из очага разрушения труб [16]. № 11, 1982, с. 25–29. Таким образом, предложенные расчетные зависимости 13. Писаренко Г.С., Науменко В.П., Онищенко Е.Е. Упрупозволяют установить разрушающие напряжения для магопластическое разрушение отрывом тонколистовой гистральных трубопроводов с трещинами, а также провостали при двухосном нагружении. – Киев, 1983, с. 64 – (Предить анализ причин их разрушений, при этом исходными принт/АН УССР. Институт проблем прочности). расчетными данными могут служить эксперименталь14. Новые методы оценки сопротивления металлов ные значения упругопластической вязкости разрушения хрупкому разрушению. /Пер. с анг. под ред. Работнова Jc, которые определяют на лабораторных образцах [17]. Ю.Н. – Мир, 1972, с. 439. 15. Остсемин А.А. Экспертиза разрушения реального Литература нефтепровода. Тезисы докладов научно-технической кон1. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конференции «Методы оценки и пути повышения трещинострукций. – М.: Машиностроение, 1984, 312 с. стойкости и надежности труб, трубопроводов и сосудов 2. Ривкин Е.Ю., Васнин А.М. Использование критическодавления». – Челябинск, 1985, с. 55. го раскрытия трещин при инженерных расчетах на сопро16. Ocтсемин А.А. Метод определения трещиностойкотивление разрушению. – В сб.: Физика и механика деформасти тонколистовых трубных сталей // Проблемы прочции и разрушения. – М.: Атомиздат, 1980, вып. 8, с.94–105. ности. – 1987– № 1 . – с. 16–20. 3. Матвиенко Ю.Г., Морозов Е.М. Расчет на прочность 17. Махутов Н.А. Москвичев В.В., Козлова А.Г. Эксперипо критериям механики разрушения. – Проблемы прочноментальные определения энергетического критерия J. Засти, 1987, № 2. вод. лаб. 1983, № 6, с.68–75. 2 ��Мф 𝑙𝜎�,2

134

� 𝜎 2 �

Экспертное сообщество: научные подходы УДК: 539.4

Гидравлическое экспандирование электросварных труб большого диаметра Александр ОСТСЕМИН, доктор технических наук, заслуженный изобретатель, директор ООО «Южно-Уральский научно-производственный центр» (г. Когалым) Олег МАХНИЦКИЙ, директор ООО инженерный центр «Эксперт» (г. Когалым) Сергей ГРИГОРЬЕВ, главный инженер ООО инженерный центр «Эксперт» (г. Когалым) Сергей ЧИРВА, инженер ООО инженерный центр «Эксперт» (г. Когалым) В металле труб практически неизбежно наличие концентраторов (дефектов) в виде царапин, задиров, вмятин и т.д. Они могут быть различного происхождения. Действие концентраторов напряжений усиливается в местах отклонения труб от цилиндрической формы, изгибах трубы в местах пересечения различных естественных препятствий, вмятин, выпучивания и т.д. Наиболее опасным для работы труб является сочетание в одном сечении вмятины и задира или наличие задира на малой оси овального сечения труб. Анализ эксплуатационных разрушений магистральных трубопроводов показал, что большинство из них происходило по верхней или нижней образующей, то есть по малому диаметру овального сечения. В отечественной и зарубежной практике калибрование электросварных газонефтепроводных труб осуществляется в основном путем их раздачи на гидравлических и гидромеханических прессах-расширителях (экспандерах). Наиболее распространенным способом повышения точности сварных труб большого диаметра по овальности является калибрование раздачей. Калибровка, раздача и гидроиспытания производятся в прессе-расширителе. В гидравлических прессах трубу размещают внутри цилиндрического штампа с внутренним диаметром, равным наружному диаметру трубы после раздачи с учетом упругой осадки. Концы труб раздают специальными конусами, входящими внутрь трубы на длину около 200 мм и уплотняют резиновыми манжетами, после чего трубу заполняют водой и путем повышения давления до заданной величины раздают по диаметру до прилегания ее наружной поверхности к поверхности штампа. После этого давление «сбрасывают» и вновь поднимают до величины гидроиспытания. Внутренним гидравлическим давлением труба раздается до 1,2%, чем достигается правка трубы по всей длине и калибровка по диаметру. Следует отметить, что неправильное использование операции экспандирования может принести вред. Так, например, назначение величины раздачи без достаточного учета свойств металла трубы, овальности, анизотропии, двухосности нагружения и неравномерности распределения пластических деформаций по периметру трубы при

раздаче может привести к недопустимому снижению пластических свойств, а износ деталей пресса-расширителя – к резкому возрастанию отклонений размеров. Раздача труб на экспандерах, обеспечивая требуемую точность их размеров, сопровождается в то же время значительным уменьшением пластичности и трещиностойкости вследствие его наклепа. Так, по многочисленным данным, экспандирование труб на 1–1,2% остаточной деформации приводит к снижению относительного удлинения и ударной вязкости стали 17Г1С на 10% и 15% соответственно. Очевидно, что при высоких требованиях к уровню этих характеристик в целях компенсации указанного снижения пластичности и трещиностойкости металла газонефтепроводных труб большого диаметра необходимо более точно определять испытательное давление Р в экспандере. Действующий ГОСТ 3845-75* «Трубы. Метод испытания гидравлическим давлением» имеет ряд недостатков. Основная расчетная формула этого стандарта

Р=

200δR , , (1) D� − 2δ

где Р – испытательное гидравлическое давление;

(1)

D δ� – минимальная (с учетом минусового допуска) тол-

щина стенки испытуемой трубы; DH – номинальный наружный диаметр трубы; σ =0 R2�– допускаемое напряжение в стенке трубы (предел текучести). При расчете испытательного гидравлического давлеσ r =-P ния для толстостенных труб по этой формуле искомая величина завышается. 3∆ ∙ D� – для испытания труб с осеPD Другая расчетная формула + σ (2) = �1 � � вым подпором 2δ – пригодна 2δ только для тонкостенных труб и не позволяет определять торцевое усилие поджатия уплотняющих шайб. ∆= Dma�недостаток − Dm�� /Dсуществующей � Основной методики расчета испытательного давления в трубах состоит в том, что не σ учитывается при которых про= 0; σr = условий, σ3 = −P � = σ1 ; σ�многообразие изводятся их гидроиспытания. В зависимости от схемы герметизации на трубу действуют различные силовые σ3 факторы, вызывающие различное напряженное состояние тела трубы.

σ�� экв = σ1 − σ3 ≈ σ1 =

3∆D� PD� �1 + � 2δ 2δ

σ� = σ2 ; σr = σ3 = −P

135

(1) Р= 3∆ ∙�D, �3∆ ∙ D� ∙D PDσPD PD = σD�3∆ − 2δ � + (2) �1 � + σ� σ=� = 1�1 (2) � σ = (2) �1 + � 2δ2δ� Р 2δ 2δ2δ 2δ ИЗБ σ�D=� Экспертное сообщество: научные подходы ∆=∆= πDδ Dma� − D /D Dma� −D /D− ∆= D m�� m�� D�m�� /D� ma� σ 2 2 � = Р0 πdнапряжения Овализция труб является фактором, который учитываКольцевые так же, как и в РπD πопределяются у 0; = σ== =0; = −P σ;�� σ =� σ0; =σ σ� σ=� σ=1предыдущем = σr�− =�Р σу3d2=−напряжения −P 1 rσ 3∙r−P 3σ Р;σИЗБ = РD2 �, Ру при из1; σ ется в нормативных документах (СНиП 2.05.06-97* «Магислучае. Эквивалентные 4будут равны 4 4 стральные трубопроводы»). На стадии поставки труб (техбыточном давлении σr =-P осевом нические условия), при проектировании и строительстве, σ3 σ3 σ3 π�Ру d2 − РD2 � PD∙ D 3∆D� однако, отсутствует норматив по предельному значению �� 3∆ PD � + + = σ − σ = σ �1 � экв овальности трубопроводов в эксплуатации, несмотря на σ = 1 �13+ PD (2) 3∆D 3∆D 2δPD 4πDδ PD �� 2δ � � 3∆D � ��σ�� = σ�� −2δ то, что по результатам диагностики получают большое 2δ�σ�1 + � �1� +� σ≈3σ1σ≈1−σ=σ1 3=≈ �1 + = σ − σ σ = = σ � экв 1 экв 1 3 экв 1 количество данных по овализации трубопроводов. МежОсевое давление может достичь большей величины. 2δ 2δ 2δ 2δ 2δ 2δ σT эквивалентные напряжения ду тем совпадение области повышенных напряжений в Тогда в стенке трубы превы∆= Dma� − D(кольцевое) m�� /D� напряжение. По ГОСТ 3845нижней части магистральных трубопроводов, вызванных сят максимальное σ = σ ; σ = σ = −P σ = σ ; σ = −P σ = σ ; σ = σ3 = трубы, −P выдержавшие опреде� 2 r 3 � 2 �r 23 rсчитаются σT пригодными овализацией, с местами эксплуатационных разрушений 75* указывает на то, что овализацию следует учитывать и ленное давление, зависящее труб (σT, D , σ� = σ1 ; σ� = 0; σr =отσпараметров 3 = −P δ)𝑃𝐷 и условий их дальнейшей работы. Однако уметь оценивать с точки зрения работоспособности труб 𝑃𝐷 𝑃𝐷 ∙ 2δэтом не PD 0,95σTпри σ� σ=� =учитываются = σ овальность,ианизотропия труб, особенности большого диаметра. 0,95σ = Р = � T σ3 4𝛿 D и соответ4𝛿2δ проведения испытаний, конструкция пресса Основными видами испытаний прямошовных и спи- 4𝛿 H

ствие нагружения трубы действительным условиям эксрально-шовных труб являются испытания: на гидропрес��σ Р −Р ) PD σ − 3∆D 3∆D� σ�� се с манжетным (внутренним или внешним) уплотнениσ�� = плуатации. σ=1σσ− экв 1=−3=σ3 экв экв 1 + σ3 � + ГЛ PD�Т �� σ�� 1 экв + σ − σ ≈ σ = σ �1 � Необходимое испытательное давление рассчитывается ем; на разрыв путем заварки торцов и создания давления экв = 1 3 1 2δ 2δ πDδ 2δ а по максимальному 2δ не по эквивалентному напряжению, внутри трубы (заглушки); на гидропрессе с торцевым σ1 σ=1 σ=кольцевому, � 1 = σ� определяемому по «котельной формуле», что � σσ уплотнением. может быть Целью статьи является уточнение расчета внутреннеσ� = σ2приемлемо ; σr = σ3только = −Pдля первых двух видов исРИЗБ Р Котельная формула дает довольно грубую оценго давления при гидравлических испытаниях труб боль- Рпытаний. 200δR ИЗБ 200δR ИЗБ σ(1) , Р= (погрешность ± 25%), так как не учитывает влияние шого в прессах-расширителях с учетом овализа� =ку σ � σ= (1) Р=диаметра � = 𝑃𝐷 πDδ πDδ − 2δ , D πDδ вида напряженного состояния, изменение размеров труции, анизотропии. D200δR � � − 2δ , = σ (1) Р= � бы, пластические свойства трубных сталей, коэффициент При D испытаниях на гидропрессе с манжетным уплот4𝛿 − 2δ � 2 2 2 22 Ру πd РπD π 22 u,2πовальности Ру πd деформационного упрочнения и анизотронением осевое давление на трубу отсутствует. Осевые наРπD π РπD Ру πd D 2 22 �, Р 2 D � � Р − ∙ = d∙− РD − РD �Р РИЗБ Р − ∙ =пииσРметалла d �Р �, по-ИЗБ труб большого диаметра. пряжения σZ, радиальные напряжения на внутренней − = d − РD �Р �, Ру �� у у у у ИЗБ у σ1 4− σ34 4 4(при 4избыточном осевом D� 4экв4= вид 44 верхности трубы σr = -P, а на внешней поверхности также Третий испытаний дав200δR σσ�� = 00 равны нулю. лении) самый распространенный. Наиболее часто на ги= , (1) дропрессе Р= 2 2 2 − РD На [4] для труб с поперечным сечеиспытывают σ1 = σс� торцевым π�Р −π�Р РD2трубы 3∆D PDPD уплотнением d2 �− РD2 � 3∆D σ� основе = PD3∆D 2δ D�0−результатов у�d у d � � π�Р у� ��σ�� большого �� нием, близким к овальному, максимальные кольцевые диаметра, предназначенные для магистраль−3=σ=3σ1=− �1 += + �1� +� + � + = σ=1σσ− σэквэкв σ �1 1σ σσrr=-P экв =-P определяются по новой формуле 2δ на 2δ 4πDδ 4πDδ 2δ2δ3Каждая 2δтруба напряжения 4πDδ ных трубопроводов. заводе-изготовителе 2δ Р ИЗБ σ� D подвергается гидравлическим испытаниям по ГОСТ 3845r =-P = σ � отечественных заводах испытательное давление 3∆ PD 3∆ ∙∙ D D�� , (2) PD πDδ σT σT 75*.σНа T + (2) σσ�� = �1 � + (2) = �1 � не превышает 0,95% предела текучести металла трубы 3∆ ∙ D PD σ� = 2δ 0 � 2δ 2 σ� = 2δ �1 + 2δ � (2) σ согласно техническим Ру πd2 условиям. РπD π σмиσ Dmax – Dmin/DH2δ , Dmax, Dmin, DH – максимальный, где ∆ =2δ Если испытательное давление рассчитывать T T T Р − ∙ �Ру d2 − РD2 �,поРуко= ИЗБ ∆= D − D /D =-P σ∆= δ – толщина стеннимальный, наружный диаметр трубы; тельной формуле, то есть r Dma� 4 4 4 ma� − Dm�� m�� /D� � ки ∆= трубы; Р – испытательное ∙ 2δ T ∙ 2δ 0,95σ 2δ PDPD 0,95σ PD 0,95σ Dma� − Dm�� /D� давление в трубе; γ = 0,75 – T ∙T коэффициент, учитывает изменение формы сечения0,95σ под 0,95σ = и Р = = и Р = 2 2 0,95σ = и Р = 3∆ ∙ D PD T = σ ; σ = 0; σ = σ = −P σ T T � ; σ��+= 0; σrr = σ33 = −P σ = σ11давления. действием D� D π�РDу d − РD � 2δ 2δσ = PD �1 + 3∆D �� 2δ σσ�� = (2) �1 � + = σ − σ � σ1 ; σ� =напряжения 0;2δσr = σ3на=основании −P 1 3 Эквивалентные энергетитоэкв требуемое давление, например для спирально� = 2δ 2δ 2δ МПа. Однако 4πDδ σσ33 теории прочности равны кольцевым (σt = σ1; σZ = 0;�� шовных Ø 1020х10,4 мм, ческой труб Р 3∆D PD − Р 3∆D PD − Р )РТГЛ) − Р630 3∆D PD ГЛ ГЛ Тсоставит Т) �� σr =∆= -P), поскольку σ3 мало: практике σэкв =σ � + �630+МПа иногда наблюдалась ++ += +при�1 = на σэкв � давлении �1 σσ33 = D − Dm�� /D� экв�1 ma� Р2δ πDδдлиной 2δ2δ труб.2δ 2δσ πDδ текучесть металла Трубы 200δR πDδ11 м после испытаT ГЛ 3∆D PD , Р= PD�� (1) 3∆D�� ния укорачивались на 150 мм. Это свидетельствует о том, �� =Dσ � − 2δ + − σ ≈ σ = σσ�� 1 � σ3 ≈ σ1 = 2δ= �1 + 2δ � � экв =D= σ1σ; 11σ− σэкв чтоσ напряжения в трубе в период испы� −P 3∆D � =30; σr1 = σPD Рэквивалентные T Т превышают предел текучести. Очевидно, осевые � σ1 − σ3 ≈ σ1 = 32δ �1 + 2δ � σ�� таний экв = РГЛ 2δ 2δ втором напряжения оказывают значительное влияние на эквиваσ = 0 случае (при испытании на разрыв) радиальσВо = = σ�3и� кольцевые =�σσ22;; σσrr напряжения = σσ33 = = −P −Pтакие же, что и в первом, а лентные РГЛ напряжения, PD по которым необходимо 0,95σ T ∙ 2δ ные рассчитыσr =-P =Tu= 0,95σ Р= σ� =растягивающие σ2 ; σr = σ3напряжения = −P осевые будут равны σσZ =σσ2; вать испытательное давление.и Р Т РТ 2δ давление найдем по формуле D 3∆D� 3∆ ∙ D� PD� PD σσr =σσ3 = -P.𝑃𝐷 Испытательное 𝑃𝐷

(2) = �1 + � =σ� 𝑃𝐷 σσ�� σ �1 + � 2δ1 − σ2δ экв 3 ≈ σ1 = � ==4𝛿 Р3∆D ГЛ 3∆D РГЛРГЛ − РТ ) PD 2δ 2δ σ� =∆=4𝛿 ==ub �1 + Dma� − Dm�� /D� σР�� + экв = 4𝛿 Т 2δ 2δ πDδ �� РТ 2δ �� = σ ; σ = 0; σ = σ = −P σ σЭквивалентные − � σσ � σ 3 −P определяемые по фор== σr 3 = σэкв = − σ33напряжения, �экв 2σ1;11σ r = РГЛ σ =σσ σ –σ− σ ,σтакже будут равны кольцевым напрямуле где P – полное давление со РГЛстороны главного цилинσ�� 3 3∆D =u эквσ= 3 что радиальные напряжения при PD со стороны σ𝑃𝐷 =σσ1, потому трубы. жениям дра; �� P – давление РТ σσ11 = (3) σэкв = b (2b + u + 1)РТ =σ��σσ�=�труб 3∆D� малы и ими можно PD�диаметра испытании большого 2δ σ1 − σ3 ≈ σ1 = �1 + � σσ� = 3∆D РГЛ экв 4δ 2δ 2δ = σ = b = u пренебречь. Введя обозначение , , получим 4𝛿 1 � 2δ РТ При испытаниях гидропрессе с торцевым уплотнеР=ИЗБ σ�Р σ2 ; σr = σ3 на = −P ИЗБ PD σ = σσ�� 3∆D = нием осевые напряжения всегда сжимающие, так как для ЭКВ , (3)PD (2b + u + 1) � = σ�� (2b + u + (3) (3) РИЗБ σэкв = экв = = b1) σэкв σ𝑃𝐷1 − σ3 πDδ 4δ 2δ нормального = хода испытания требуется избыточное осе4δ σ� =σ� πDδ 4𝛿 вое давление просачивания воды По πDδ(для22предотвращения PD σЭКВиспытаний σЭКВ = 0,95 σТ. σТ условиям гидравлических 22 (2b + u + 1) (3) σ�� экв = РРσу1уπd ππ При − σ3черезРπD Тогда из формулы (3) получим из σ полости уплотнение). наσ�=трубы πd РπD 4δ 1 =σэкв 22 этом осевые 22 σ σТ ЭКВ РРИЗБ Р ∙ 2− = d − РD �Р �, 2 пряжения равны Р − ∙ = d − РD �Р �, у у πd ИЗБσ1 = σР у у � у4 44 4π 3,6σТ δ σЭКВ 4 − РπD 3,6σТ δ РИЗБ = ∙ 4 �Ру d2 − РD2 �, Ру РИЗБ . (4)Р = (4) (4) Р = РИЗБ 4 σТ D(2b + u +σ1) D(2b + u + 1) 4 4 Т σ� =σ� = πDδ 22 22 d − РD π�Р 3∆D � PD πDδ π�Руу d − РD � 3∆D�� PD 3∆D� PDТ δ 3,6σ �� = σ Р − Р = (4), овальность �1 + � <трубы �σКЦ � (∆)(4) и со- (5) из формулы + = σσ�� 2 2 Как видно3,6σ �1 �+ π + = =σ11уπd −2 σ−σ3РπD =2 ∙ 2δ �1 экв δ 2δ 2δ D(2b + u + 1) − РD 2 23∆D� � + π�Ру d � эквРИЗБ 3 PD Т 3∆D Р d − РD �Ру2 �, 2δ PD у – давление в4πDδ 2 отношение давлений в главном цилиндре и в трубе (u) где глав� �� 2δ 2δ 4πDδ (4) 4 4− σ 4= Р =�1 + Р1упресса, πd РπD σцилиндре �1π+ � + 2 d – диа- оказывает (5) экв = σ 3 осуществляющем �+< �σКЦ 3∆D PD �σ�КЦ � 2прижим; � большое влияние на состояние трубы, а следоном D(2b + u 1) 2δ 2δ 4πDδ (5) + < Р Р − ∙ = d − РD �1 � � �σ �Р �, 2 2 КЦ 2δ и на испытательное 2δ 2δ у dу − РD � 2δ �� вательно, давление Р. метр главного цилиндра σσTИЗБ 4 PD (рабочий). 43∆D� 4π�Ру4πDδ 𝜎Т T σэкв = σ1 − σ3 = 2δ �1 + 2δ � + PD � 3∆D� �σКЦ� σ m 2 2 �σКЦ 136 σ T σT (5)(6) �1 + � � R�2 = �σКЦ�. �< �σКЦ0,9K d − РD π�Р 3∆D � PD у � 𝜎 σT�� Т T 2δ 2δ σ1 − σ3 = σσэкв σ= �1 + �+ T m 𝑅� 2δ 0,95σ 2δ 4πDδ T (6) R�2 =2�σКЦ �. 𝜎Т ∙ 2δ PD ∙ 2δ PD 0,95σ 0,9K T � 0,95σTT ∙ 2δ 0,95σT = PD и Р= 2δ 2δ �σ � III

экв

ГЛ

Т ГЛ

РГЛ Р РРТГЛ ГЛ = u РРТТ = u РТ Экспертное сообщество: научные подходы РГЛ Р3∆D = u ГЛ 3∆D Р u = Т = Зная максимальное значение овальности трубы ∆ и веПри дальнейшем увеличении внутреннего давления и = bb Р2δ Т 2δ личину u для каждого конкретного случая, можно найти при появлении в металле труб пластических деформаций σ 3∆D σTT = = 510 510 МПа МПакривая приближается к котельной испытательное давление Р на гидроэкспандере. экспериментальная 3∆D = bPD �� основании На анализа соотношения герметизируюформуле. Это указывает на то, что, благодаря пластичеPD (2b (3) + u + 1) σ �� 2δ = b экв + 1) для различных мате-(3)ским = 4δ (2b + uдавлений σ2δ щего и испытательного стали, первоначальная овальность труб экв σσ = 510 МПа σTTTсвойствам 4δ риалов уплотнителей, а также, принимая во внимание большого диаметра не должна оказывать влияния на их σ = 510 МПа PD T незначительное влияние коэффициента u на величину несущую способность. PD (2b (3) предельную +можно u + 1)рекомендовать следующие σσσ�� σ экв ЭКВ= жидкости, σ T �� давления Однако уменьшение давления не полностью решает σ T ЭКВ= 4δ (2b + u + 1) (3) T T σэкв коэффициенты: испытаний. Поскольку на соотношение давлений 4δ u = 1,5 при давлении до 500 МПа; u = 1,2 σзадачу приσдавлении выше 500 МПа. в главном цилиндре и трубе δδ �σ �4δ оказывает влияние большое Т σT σЭКВ σПри �σКЦ Т значении u = 1,2 по формуле (4) получим Р = 590 КЦ �4δи−технологических σ число факторов (8) T [∆] производственных K� = � σ [∆] −1 1− −пресса, K� ∙∙ 100% 100% = уплотнений, � PDM ЭКВ ГЛ МПа, аРпри овальности 0,1% получим Р = 515 МПа. (качество настройка скорость нагру- (8) 3D � 3D PDM 3,6σ Условие прочности жения иδт.п.). 3,6σТТδδ труб большого диаметра, пренебреδ�σ�КЦ�σ σР КЦ �4δ �4δ (4) Т =РТ (4) [∆] = D(2bнапряжениями, −K� 1− K�толстостенной ∙ 100%2 (8) тру- (8) = � гая в упрощенном виде можно По данным теории упругости, для σРТосевыми [∆] − 1− ∙ 100% = � + u + 1) 2 РГЛD(2b + u + 1) 2 под 2 PDM rr�22 rr�22 Pr Pr 3D�3D PDM записать: бы, находящейся действием внутреннего давления, �B B =u Pr Pr B � B � 3,6σТ δ РТ σ �1 + напряжения + r 22 � σrr = + r 22 � σ�� = = r 22 равны: = r 22 − r 22 �1 � ;; σ �1 + � 2 3,6σ δ (4) РPD = 2 �1 3∆D − r Т 2 2 2 2 � � B � B r r 2 3∆D � < PrrB�Pr−2 rB r� r 2 PrB r�Pr−2 rrB D(2b 1)�σКЦ � . (5) (4) РPD =3∆D � (5) r = b + u�+ + �1 B B (5) σ� σ= =2 2δ + + �; � σ = �1 + � , (9) �(9) �1 �< D(2b u+ 1)�σКЦ � 2δ 2δ 2 �1 + � r� −2rB r 2+ r 2 � ;r rσ�2r−=rB2 2 r22�1 + r 2 � 2 �1 2δ 2δ σ PD r − r r − r σ�� σ и�σ – кольцевые B � B r и 3∆D PD (2b γ+� (3) + 1) учитывает изменение σ�� экв = =u 0,75 при эксплуи радиальные напряжения; Коэффициент где t r 4δ 3∆D PD (5) σr , r – наружный, +труб �1 �σКЦ � под действием давления. �� < сечения �σ � внутренний и текущий радиусы трубы. атации для формы КЦ �σКЦ � + 2δ � < �σКЦ � � 2δ (5) �1 σЭКВ σσ�r σИзвестно, что наибольшие напряжения σt и σr , вычисНа2δ стадии подготовки труб при гидравлических испыта2δ r ленные по формуле (9), появляются на внутренней пониях труб σТ на гидравлических экспандерах [σКЦ] = 0,9 σT. 𝜎 r �σ Допускаемые где возникает в первую очередь пластическая 𝜎ТТКЦ � 3,6σ δкольцевые напряжения определяются по σверхности, σrrr� �σКЦ2.05.06– � СНиП 97*Т «Магистральные трубопроводы»: деформация с последующим разрушением трубы. (4) Р �= m D(2b + u + 1) r� Котельная формула (1) предполагает равномерное рас� m (6) =� �σ 𝜎Т PD R 3∆D= пределение кольцевого напряжения по толщине стенки, (6) rrr�BB R2� �σКЦ��.�. . (6) 𝜎0,9K (5) �1 + 2 � < �σКЦ КЦ Т 2δ� rпоэтому 0,9K при ее использовании занижается его значение у 2δ B � m Значение текучести металла R можно найти внутренней поверхности и завышается на наружной трубе. σσB� � m�σКЦ�R�2�предела = условиям �σКЦ �. на поставку труб или(6) по 𝑅 техническим по ингидравлического испытательного давления � σ� rВеличину 2� 𝑅 0,9K (6) R = �. �σ 2 𝜎 � «По КЦ 2 струкции применению стальных труб в газовой и нефможно определить на основании энергетической теории 0,9KТ� тяной промышленности ВНИИГАЗа». пластичности с использованием коэффициента Лоде μ, σσ σ 2δ r σ�rr � m 2δ � (6)параметр овальности R �. допускаемый 2δ 2δ − 1� 2 = Используя (5)�σ иКЦ(6), учитывающего влияние на прочность среднего главного 𝑅[∆] (7) ∙ 100% = ��σ � 2� 0,9K � КЦ (7) ∙ 100% = 3D�осевых ��σКЦнапряжений � PDM − 1� 𝑅[∆] труб равен: напряжения σ2. 2с учетом σ2σσσ PDM 𝑅2� 3D� σσr122–σσ3 = μR 2δ 2δ σ1 и σ3 – наибольшее и наименьшее главные напрягде 2δ ��σ 2δ� 2δ − 1� ∙ 100% , (7) 2δ [∆] = (7) КЦ − 1� ∙ 100% (7) [∆] �1 − σ µR µR σ = ��σµ КЦ �+ µ2 жения. 1 3 = − σ σ М = − 3D PDM (7) [∆] σ 2 − 1� ∙ 100% = ��σ � 3D� PDM � σ3 = = µR σ211 − КЦµ М = �1 Для всех3случаев герметизации труб и условий нагру3D�− µ + PDM 2 жения где М = �1 − µ + µ ; μ = 0,3 – коэффициент Пуассона. σ σ3наибольшим напряжением является кольцевое, то 1и 0,95σ σσ − = µR σσ T 2теории σ111σи и –σ σ33t3 , радиальное и осевое напряжения могут быть есть По= энергетической прочности влияние осевых 0,95σ �1 М − µ + µ 1 T 0,95σ = = = 1,01σ σ � �σ T 2 ЭКВ КЦ T == �σ�σ 1,01σ σЭКВ как− средними, так и наименьшими. В зависимости от коннапряжений означает: эквивалентные напряжения и до� =µ �1 = 1,01σT 2 = �µ= + М =σЭКВ�1 − КЦКЦ T σ σ 1 � �1 − µ + µ2− µ + µ 2 кретных коэффициент Лоде μ изменяется от 1 до пускаемые кольцевые напряжения равны �1 − µ + µфактически σ σσ и−σусловий σ�� σ11Коэффициент 0,95σ 1 −3 T 1,15. можно получить по формуле = 0,95σ � �σ 2 КЦ T σЭКВ = �σКЦ � = 0,95σT = 1,01σT µ = = 0,95σ ��=�= 2 = 1,01σT σ�σ �σ0,95σ КЦ ЭКВ КЦT� =T �σ −+ σ�ξ22 σµ1�3 2 = 0,95σ �σКЦ КЦ T�1 − µ + µ 2 �1 − µ + µ µ= = 2 σT �3 +𝟑 ξξ2 пределу текучести. Это приводит к разрушению неко= 0,95σ 𝛔𝟐�3 −2𝛔+ �σ � КЦ T = 0,95σ � �σ = 0,95σ �σ � КЦ T КЦ 𝟐 −𝟏 ξ – промежуточный коэффициент Лоде. торых труб, �σ � которые =𝛔 0,95σTTне соответствуют техническим усло- 𝛏 =µгде �КЦ= �σКЦ 𝛔− 𝛔2𝟐+ −ξ2σ𝛔3𝟑 𝟏− 𝟑 виям по пределу текучести и пластичности – относительσ �3 𝛏ξ = =2 𝟐 − 1𝟏 σσTудлинению δ. T ному − �σ КЦ � = 0,95σ 2 𝛔𝟑 𝛔+1𝟏 r− − T )σ3 P(rB2σ Ø 1020Tх 10,0 мм стали 17Г1С на рабочее давДля �σ � = 0,95σ � КЦтрубы σ3; σr = напряжения = 2σ2 − −P σ� Кольцевое ление Р = 5,4 МПа при [σКЦ], = 0,95 σТ допускаемый паразависят от споξ= 2 − 1 Величина их не r� − r22иB2радиальное 2 КЦ �� σ�σ �σ 2 ∆ равен 0,17% при [ σ ] = 0,95 σ . метр овальности соба герметизации трубы. у внутренней по) P(r + r T КЦ σ − σ КЦ Т B � ) 1 B +3r� σЧем T больше предел текучести σТ стали и допускаемое верхности трубы равна: ; σ σ = P(r σrr = = −P −P 2 2 σ� σ�� = rr� 2 − rB 2 ; кольцевое напряжение [σКЦ] тем больше допускаемый па− r 2 2 �σ � � B ) КЦ P(r + r раметр овальности [∆]. Например, для труб Ø 1020 х 10 мм B � �σ КЦ � σr = −P −KP 2 из σ импортной МПаХ-60 с σТ получим [∆] = 0,58% при [σТ] σ�σσ=� = 2 ; T = 510стали − r r � σ � B = 0,95 σ . � H

напряжения σZ зависит от способа герметизации σσ = −KP −KPтрубы. При работе на гидропрессе с торцеσ�� = вым уплотнением по торцу трубы в ее поперечном сечепредельное значение параметра овальности можно выσ σ� = −KP 3 = имеет место сжимающее осевое напряжение, числить σT по формуле с использованием конструктивного нии = σ = σ −KP σ 2 = σrrкоторое = −P −P равно минимальному герметизируюσ σ� == – KP, параметра гидроэкспандера К: Z2 щему удельному давлению на торце трубы, зависящему δ �σКЦ �4δ от σ материала уплотнительного элемента и испытательноσ = = −KP −P σ233 = = σσ σr��= = −KP (8) [∆] = − 1 − K� ∙ 100% . (8) � го давления воды. Коэффициент К показывает, во сколь3D� PDM ко раз герметизирующее давление на торце трубы превыσ3 испытательное = σ� = −KP давление. Из условия σσ2 =σσr = – P; шает Последняя формула (8) дает меньшее значение от пре2 2 2σ =σσ = – KP коэффициент Лоде μ равен: дыдущей (7)Pr на26%. r� r� З Z PrB B Теоретический анализ (9) σrработоспособности = 2 σ �1 + «По � ;оценке �1 + 2 � � = 2 2r�2 + (K − 1)(r�2 − rB2 ) 2 2 2 участков rгазопроводов с rдефектами типа r 𝜈= r�овализации» − rB � − rB подтверждается экспериментальными исследованиями �4r�4 − (K − 1)2 (r�2 − rB2 ) + 2r�2 (K − 1)(r�2 − rB2 ) ВНИИСТА ВНИИГАЗа. С учетом осевых напряжений по энергетической теоσ рии Tпрочности на основе эквивалентных напряжений,

σ�

σr

осевого = σr = −P σ2 Значение

σB σT

137

0,5(�+�)

(

Экспертное сообщество: научные подходы перепад температур; Е – модуль упругости). Раздача труТрубы большого диаметра обладают начальной анизобы начинается при условиях, когда прилегающие к свартропией механических свойств и ударной вязкостью, коному шву участки трубы сжаты напряжениями, близкими торая существенно влияет на прочность. Пластическую к пределу текучести, а шов растянут. Поэтому поперечанизотропию механических свойств следует учитывать ные деформации (в данном случае осевые), развивающиепри расчете несущей способности, а также при гидравлися при раздаче трубы, вначале приводят к снижению сжических испытаниях труб большого диаметра на двухосное мающих остаточных напряжений в прилегающих к шву растяжение на экспандерах. Листовые металлы (штрипс) участках тела трубы и растягивающих напряжений в меприобретают анизотропию в процессе прокатки. Такие талле шва, так как из-за существенно большей толщины металлы можно считать трансверсально-изотропными сварного шва кольцевые деформации в нем практически (или нормально-анизотропными). Их механические свойне развиваются. В какой-то момент растягивающие остаства в плоскости прокатки по разным направлениям неточные напряжения в шве и сжимающие напряжения в значительно отличаются друг от друга, но существенно прилегающих к шву участках становятся равными нулю. отличаются от механических свойств образцов, оси котоПри дальнейшей раздаче развитие осевых деформаций рых перпендикулярны плоскости прокатки. начинает тормозиться сжимающими напряжениями, коНесущая способность трубы при достаточной платорые возникают в шве. Эксперименты показали, что эти стичности трубных сталей определяется максимальным 2 2 2 , которое особенности деформации металла в зоне сварных швов отразрушающим давлением − 1)(r�вычисляется − rB ) 2r� Р+mах(K = разрушающего напряжения. Согласно работе ражаются на овальности откалиброванных труб. При разна 𝜈основе 4 2 2 2 2 2 2 (r − критическое через − 1)(r�даче − (K − 1)можно rB ) + 2r − rна �4r�напряжение � выразить � (Kпредел B )малые величины, когда растягивающие остаточпрочности σЗ и коэффициент анизотропии а. При гидравные напряжения в металле шва не снимаются полностью, лических испытаниях труб напряжения не должны преисходная овальность труб исправляется не полностью и σB предел текучести σT. вышать ее ориентация не изменяется. При увеличении степени Для грансверсально-изотропных трубных2 сталей, раздачи до возникновения в сварном шве сжимающих на2 2 на+ (K − 1)(r�растяжению − rB ) 2r� сопротивление пример пряжений овальность вновь возрастает и приобретает проσ𝜈T= 17Г1С-У, нормативное (сжатию) металла трубы можно выразить через предел тивоположную ориентацию относительно исходного на2 (r2 2 −2 r 2 ) + 2r 2 (K − 1)(r 2 − −1)1)(r − rB2 ) Например, если большая ось овала в исходной �4r�4 − текучести правления. ) (K � B � � +0,5(�+�) − r 2r�2(K � B 1+a 2 2 двухшовной трубе проходит через сварные швы, то при 𝜈= 4 (9)больших степенях раздачи через два сварных шва прохоRσ�4r 2 (K �� − rB ) +σ2rT�2,(K(9)− 1)(r�2 − rB2 ) � − 1)2 (r �− 2 = 5+a B дит малая ось овала. Следовательно, наиболее благоприσB где n – коэффициент деформационного упрочнения, ятной с точки зрения получения труб большого диаметра 0,5(�+�) равен 0,12-0,15 для 17Г1С; а – коэффициент анизотропии, высокой точности является раздача на такую величину, σ δ 1 + a δ T σравен T σT �при которой устраняются остаточные тепловые напряже2 С. �1 − � �2 � � 0,67-0,87 для 17Г1 D случаяDпосле несложных 5+a Для рассматриваемого преобния в металле шва и прилегающей зоне. 0,5(�+�) 0,5(�+�) (10) P = 1 + a 1 + a разований получим новую формулу для гидравлического 2 2 В первом приближении степень раздачи или остаточ(9) R2 = σ � (9) R 22 �= σT анизотропий �T с δучетом δ δ εK можно определить, придавления вa� экспандере трубных δ ной кольцевой деформации 5�+2 2 52+ a�1 − � (u − 1) + 4 � � �1 − �равнивая (u − 1)вызываемую ею осевую деформацию к упругой сталей (9) 1 + D D D d δ δ 1 + a 0,5(�+�) деформации металла шва, растянутого напряжениями, σT � 2 �1 − � �2 � D δ 5 + aδ� 0,5(�+�) D 1 + a 0,5(�+�) равными пределу текучести. Это условие можно выра, (10)(10) P= σT �зить νεP = σT/E (где ν – коэффициент Пуассона). δ 2 D �11− +Da�2 �2 �5 +2 a� δ 2 �1 − � �2 � δ σT � δ� При гидравлической раздаче труба начинает дефор2 �1 + 2Dδ �1 − δ �D(u − 1) 5 ++ 4 � a� �1 − � (u − 1) (10) P= D D d мироваться на участке с минимальным значением про2 2 (11) P= D δ δ δ δ стенки на предел текучести металла, Третий член подкоренного 2 0,5(�+�)выражения δ − 1) +(10) δa − (u (u − 1)толщины 4 �относитель+ 2 им �пренебречь. �1 �формулу �1 − D�изведения 1+ δ �1δ� и только по мере деформационного упрочнения металла но мал, можно Тогда D D d − + 2 − �1 2 �1поэтому σT�� (u − 1) �2 � � �1 D D 5 +D a D деформация охватывает все более обширные участки по (10) можно упростить (11) P= периметру и по длине трубы. При этом, чем меньше сред0,5(�+�) δ δ δ 2 �1 −δ � (u −11)+ a �1 + няя заданная величина раздачи, тем относительно больσT /E D − D� �2 � 2 �1 σT � � ше отношение максимальных значений деформации к D D 5+a минимальным. . (11) (11) P= σT /E εK При сравнительно малых значениях заданий средней δ δ �1 + 2 �1 − � (u − 1) величины раздачи, например 0,7%, бывают случаи, когда εK D D участки поверхности трубы вообще не претер/E испытательного давления, получен- отдельные νεP = σвеличин певают деформации растяжения. Этим, очевидно, объясня= σT /E T νεPАнализ ется тот факт, что при гидравлической раздаче снижение ных по ГОСТ 3845-75* и полученными по новым σрасчетом T /E σформулам общей заданной ее величины ниже 0,8% сопровождается, (11), показывает, что разница между наибольB σB как правило, снижением точности калиброванных груб. шим и наименьшим расчетными значениями достигает εKДля трубы Ø 530 х 10 мм из стали 17Г1С для изотропДеформация в металле труб распределяется неравно30%. ного материала а = 1 разница давлений составит 5,6%, а мерно, а поточная технология изготовления труб позволядляνε трансверсально-изотропного материала а = 0,9 разниет иметь только одну величину экспандирования для всех P = σT /E ца равна 4,8%. труб независимо от фактических механических свойств. Уменьшение концентрации деформации на внутренСледовательно, не все трубы будут иметь удовлетворинейσповерхности трубы может быть достигнуто снижетельные пластические свойства стали. Качество экспанB нием степени раздачи. В свою очередь, степень раздачи дированных труб можно значительно улучшить, если подолжна быть задана такой, при которой обеспечивалась ставлять для изготовления труб отборный однородный по бы высокая точность размеров труб после калибрования. свойствам металл – селект. Величина минимальной раздачи несколько ограничиваНеобходимо отметить, что недостатки экспандированется наличием сварных швов на трубе. Известно, что в ных спирально-шовных труб еще более усиляются при процессе охлаждения швов после сварки при их усадке от применении для их изготовления рулонной стали, полутемпературы ниже 450–500 °С, то есть когда металл шва ченной со станов непрерывной прокатки. Такая сталь буприобретает почти нормальную прочность, из-за сопродет отливаться в еще большие по весу слитки, прокатка тивления усадке прилегающих участков трубы в металле которых возможна только в продольном направлении, шва возникают растягивающие остаточные напряжения, то есть анизотропия свойств и полосчатая структура бублизкие к пределу текучести металла, так как α∆T > σT /E дут ярко выражены. Следовательно, снижение свойств (где α – коэффициент линейного расширения стали; ∆T – металла у рулонной стали от наклепа при изготовлении

138

Экспертное сообщество: научные подходы спирально-шовных труб будет особенно велико и опасно для фактической несущей способности этих труб. Теоретический и экспериментальный анализ показал, что овальность стальных тонкостенных труб не должна оказывать влияние на их предельное состояние, то есть при всех прочих равных условиях стальные трубы должны разрушаться при одном и том же давлении независимо от того, имели ли они первоначальную овальность или нет. Это важное положение имеет большое технико-экономическое значение, так как с отказом от учета овальности представляется возможным использовать существенные резервы несущей способности трубопроводов. С целью проверки теории в лаборатории прочности ВНИИСТ были проведены экспериментальные исследования стальных труб диаметром 152, 325, 377 мм с толщиной стенок соответственно 3, 10, 12 мм из стали СтЗ. Как показали исследования, при увеличении внутреннего давления форма поперечного сечения труб изменялась – наименьший диаметр увеличивался, а наибольший – уменьшался. В результате первоначальная овальность уменьшилась, и сечение постепенно приближалось к правильному кругу. Независимо от первоначальной овальности все испытываемые трубы разрушились при давлениях, близких к теоретическому значению разрушающего давления. Величина теоретического разрушающего давления была подсчитана без учета овальности по котельной формуле (1) с использованием предела прочности. Исследование мест разрыва показало, что во всех трубах разрушение имело явно выраженный вязкий характер с местным утонением первоначальной толщины стенок трубы в зоне разрушения. Таким образом, теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в ВНИИСТ, показали, что овальность труб, изготовленных из сталей, обладающих пластическими свойствами, не оказывают влияния на их предельную несущую способность. По мере увеличения внутреннего давления овальность труб постепенно уменьшается, и их поперечное сечение приближается к правильному кругу. Для трубы Ø 530 мм при изменении овальности от 0,2% до 2,2% значение отношения фактического разрушающего давления к теоретическому равно 0,94 и 0,96 соответственно. Эти результаты подтверждают наши расчетные формулы. Анализ натурных экспериментальных данных показал, что сварной шов в трубах ОАО «ЧТПЗ» Ø 530 и 720 мм при раздаче на конусе экспандера деформируется на различную величину в зависимости от технологических, металлургических и других факторов, локальные деформации до 4,9% обнаружены в сварном шве на трубе Ø 530 мм и до 10% – на трубе Ø 720 мм при средней деформации кольца на конусе до 1,2%. Характерно, что, независимо от различных факторов, сварной шов деформируется в основном только на стадии изменения формы кольца. В дальнейшем при деформации кольца до 1,2; 2 и 3% его деформация очень незначительна. Это связано с повышенной прочностью и усилением шва по сравнению с основным металлом. Сварной шов, обладая повышенными прочностными характе-

ристиками и пониженной пластичностью при изменении формы трубы от овальной к круглой, вынужден деформироваться, и, если запаса его пластичности недостаточно, то происходит разрушение. В отличие от сварного шва околошовная зона сварного соединения деформируется незначительно и после формоизменения. Локальные деформации в этой зоне составляют менее 7,65% для труб Ø 530 мм и менее 7,5% для труб диаметром 720 мм при средней деформации кольца менее 1,2%. Экспериментально установлено, что пластическая деформация металла шва для образцов из стали 17Г1С составляет 7,65–13,9%, в околошовной зоне – 6,25-23%. Величина деформаций, вызываемых раздачей кольца, соизмерима с запасом пластичности сварного шва и околошовной зоны. Этим можно объяснить разрушения труб по околошовной зоне на экспандере и трассе, поскольку в процессе раздачи трубы металл околошовной зоны практически выбирает свой запас пластичности. Овальность торцов труб Ø 530 мм до экспандирования сравнительно небольшая и колеблется в пределах 0–9 мм. Овальность труб Ø 720 и 820 мм и изменяется в широком диапазоне 0–27 мм и 0–23 мм, соответственно 3,75% и 2,8%. Для труб Ø 530 мм наибольшая овальность характерна для вторых торцов, а для труб Ø 720 и 820 мм – для первого. Различная овальность концов труб является следствием формовки трубной заготовки. Таким образом, экспериментально установлено, что овальность колец практически не влияет на величину кольцевой деформации сварного шва и околошовной зоны. Прямошовные трубы ОАО «ЧТПЗ» удовлетворяют заводским техническим условиям и обладают необходимым качеством и надежностью. Об этом также свидетельствует низкий процент перевода сварных труб в пониженное качество и статистика их отказов на трассе. В работе экспериментально доказано, что разрушающее и предельное давления гибов труб, характеризующие их прочность, не зависят от степени овальности гибов и равны или превышают их значения для прямой трубы. Поэтому рекомендуем для каждого пресса-расширителя уточнить расчетную формулу определения испытательного давления вместо котельной формулы по ГОСТ 3845-75* и снизить величину испытательного давления. Проведенные большие экспериментальные исследования по изучению качества экспандированных труб, а также причин их разрушения показывают, что влияние экспандирования на прочность труб было недостаточно изучено как в отечественной, так и в зарубежной трубной промышленности. Для уточнения нормативов на трубы (допускаемая овальность, испытательные давления) необходимо продолжить теоретические и экспериментальные исследования по учету влияния овальности, анизотропии, разностенности труб на их напряженно-деформированное состояние и несущую способность; указанный принцип расчета, более правильно отражающий действительные условия работы труб, позволил вскрыть существенные резервы их несущей способности и тем самым обеспечить большую экономию в расходе трубной стали при сооружении трубопроводов.

139

Экспертное сообщество: научные подходы

Оптимизация расходов в рамках проведения экспертизы промышленной безопасности Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Максим МАЛЫШЕВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей БОЛТЕНКОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) В условиях экономической нестабильности главной задачей и для организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты, и для экспертных организаций является снижение затрат, в том числе путем оптимизации своих расходов при проведении экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов. Ключевые слова: расходы по экспертизе ПБ, новые методы НК. С этой целью ведущие производители оборудования в сфере неразрушающего контроля начали разработку оборудования, которое повышает достоверность контроля, совершенствует автоматизацию процессов и увеличивает объем контроля, но при этом не требует существенного увеличения временных и финансовых затрат на проведение самого контроля. Анализ действующего законодательства позволяет сделать вывод о том, что большинство нормативных актов, регламентирующих объемы и методы проведения контроля объектов, разработаны исходя из возможностей отечественного оборудования 2000-х годов. Это означает, что у действующих диагностических организаций, проводящих контроль объектов, отсутствует потребность развития современного парка оборудования, что приводит к техническому отставанию, которое не позволяет в полной мере реализовать современные возможности по обеспечению безопасной эксплуатации опасных производственных объектов. Это является одной из причин неконкурентоспособности в сравнении с сервисными компаниями на территории Таможенного союза. Одним из способов оптимизации расходов является применение новых методов неразрушающего контроля, позволяющих сократить затраты заказчика на ремонт за счет конкретизации участков для реконструкции и локального ремонта. При этом анализ и оценка технических и организационных возможностей крупнейших отечественных диагностических организаций выявили ряд проблем, связанных с отсутствием нормативного регулирования применения некоторых методов неразрушающего контроля. – Магнитный метод контроля. Известно, что на сегодняшний день в учебных центрах отсутствует подготовка персонала по MFL-технологиям. По данным официально-

140

го представителя компании Silverwing, в Россию не было поставлено ни одного прибора FloormapVS2i и MFL 3000. В то же время магнитный метод контроля широко применяется зарубежными компаниями при диагностировании днищ резервуаров. Pipescan, объем поставок которого в Россию на сегодняшний день составляет 20 комплектов оборудования, применяется для выявления питинговой коррозии на трубопроводах. – Ультразвуковой метод контроля. На сегодняшний день в России отсутствует подготовка специалистов по TOFT-контролю. В Республике Казахстан, например, Министерство промышленности обеспечивает бесплатное обучение и аттестацию персонала по передовым методам контроля, в том числе по данному методу. Кроме того, TOFT-контроль стал почти обязательным требованием всех крупных тендеров компаний с государственным участием. Также в России не установлены правила обучения, аттестации и классификация длинноволнового ультразвукового метода контроля. Уникальность длинноволнового ультразвукового метода контроля заключается в том, что он дает возможность контролировать трубопроводы, недоступные другим методам контроля (труба в трубе). Однако отсутствие нормативного регулирования в данной сфере приводит к тому, что данный метод контроля почти не применяется. В итоге на сегодняшний день продано до 30 комплектов оборудования, и аттестацию получили не более 150 человек, а специалистов, аттестованных на 2-й уровень контроля, в России всего 5. BoltMike – ультразвуковой измеритель напряжения и усилия зажима резьбовых соединений, который применяется при мониторинге болтовых и шпилечных креплений ответственного оборудования в процессе эксплуатации, представлен в России всего 4 комплектами оборудования. – Вихретоковый контроль. Учебные заведения ведут теоретическую подготовку и обучают работе на отечественных «индикаторных» приборах. За последние десять лет вихретоковый метод контроля развился в самостоятельный метод, позволяющий контролировать объекты с толщиной стенки до 20 мм, визуализировать результаты контроля и обеспечивать контроль элементов оборудования со сложной геометрией матричными датчиками. Кроме плоскостных объектов, данное оборудование показало свою эффективность при контроле теплообменных аппа-

Экспертное сообщество: научные подходы ратов, трубчатых печей и энергетических котлов. Оборудование компании Eddyfi Reddy, например, представлено 2 комплектами оборудования. – Визуально-измерительный контроль. На сегодняшний день при обследовании крупногабаритных опасных производственных объектов применяются PTZ-камеры, которые позволяют с высоким разрешением производить осмотр и при необходимости измерение недоступных элементов оборудования видеоэндоскопами и внутритрубными кроулерами с возможностью измерения выявленных дефектов. Впрочем, несмотря на эффективность данного оборудования, у экспертно-диагностических компаний оно встречается крайне редко. Таким образом, для оптимизации расходов как организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты, так и экспертных организаций представляется целесообразным разработать ряд мероприятий, направленных на актуализацию нормативных актов с учетом имеющихся возможностей современного диагностического оборудования и разработанных методов неразрушающего контроля. Это будет мотивировать экспертные организации применять современное диагностическое оборудование, увеличивающее объемы и достоверность контроля, исходя из коэффициента использования технологического оборудования опасных производственных объектов. С другой стороны, это позволит применять более современные и эффективные методы контроля, что уменьшит затраты заказчика на конкретизацию участков для реконструкции или локального ремонта. Кроме технического отставания, необходимо гармонизировать подготовку и аттестацию персонала испытательных лабораторий в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 9712 по применению современного диагностического оборудования. Необходимо создать обязательную систему государственной аккредитации испытательных лабораторий и экспертных организаций в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 17020 и ГОСТ Р ИСО 17025 для подтверждения областей компетенций, так как система лицензирования в том виде, в котором она функционирует, не позволяет эксплуатирующим организациям при выборе экспертной организации квалифицированно определить ее компетентность.

Прибор FloormapVS2i

Данные меры позволят в полной мере реализовать инженерный и научный потенциал в обеспечении безопасности отечественных опасных производственных объектов, а также занять долю рынка услуг по техническому диагностированию в рамках Таможенного союза.

Применение инновационных методов при техническом диагностировании трубопроводов Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр РЫБАКИН, главный инженер ООО «Промэкспертиза» (г. Екатеринбург) Сергей БОЛТЕНКОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург)

Российская Федерация является владельцем трубопроводной системы по протяженности, с которой может сравниться только трубопроводная система США. Суммарная протяженность газовых, нефтяных, энергетических и технологических трубопроводов превышает 1 миллион километров. От технического состояния трубопроводной системы зависят многие аспекты, связанные с экологической и промышленной безопасностью населения страны. Основными дефектами при техническом диагностировании трубопроводов являются коррозионные повреждения основного тела трубопровода и развившиеся дефекты сварочных швов. Коррозионные процессы, как правило, развиваются наиболее активно в тех местах, где

141

Экспертное сообщество: научные подходы происходит локальное внешние воздействие корозионноактивных сред либо коррозионные процессы развиваются вследствие наличия факторов, вызывающих ускорение коррозионных процессов. Выявление коррозионных повреждений, факторов, вызывающих ускоренную коррозию, и выявление технологических нарушений при эксплуатации трубопроводов является основной и наиболее трудно выполнимой задачей при техническом диагностировании трубопроводов вследствие большой протяженности и ограничении доступности некоторых участков трубопроводов. Для выявления дефектов, влияющих на безопасную эксплуатацию трубопроводов, необходимо применение не только классических, но и инновационных методов контроля. В последние годы отечественные и зарубежные компании, производящие оборудование для неразрушающего контроля, выпускают современное оборудование, позволяющее повысить достоверность контроля. К таким приборам можно отнести современные приборы по визуально-измерительному контролю, акустикоэмиссионному контролю, ультразвуковому, магнитному и вихретоковому контролю. Все эти методы с применением современного оборудования позволяют с высокой долей вероятности выявлять как поверхностные, так и внутренние дефекты трубопроводов. Кроме выявления дефектов, современные методы позволяют оценить опасность выявленного дефекта при помощи визуализации и измерения характеристик, позволяющих классифицировать дефект не только по его размеру, но и по скорости его развития. К наиболее информативным методам можно отнести ультразвуковой длинноволновый метод, метод акустической эмиссии и фазированный вихреток. Применение данных методов имеет ряд особенностей, поэтому необходимо учитывать при составлении программ контроля трубопроводов возможности данных методов: – ультразвуковой длинноволновый метод контроля позволяет контролировать трубопроводы, недоступные для других методов контроля за счет продольного распространения волн. При продольном распространении волн волноводом служит сам трубопровод, и соответственно по степени затухания возможна оценка общего корро-

Рис. 1. Пример установки комплекта оборудования английской фирмы Weifmeker по длинноволновому ультразвуковому контролю

142

зионного состояния трубопровода. Кроме того, данный метод позволяет выявлять коррозионные повреждения, деформацию трубопровода и дефекты сварных швов на расстоянии от 1 до 50 метров от места установки «кольца» с датчиками в зависимости от общего состояния трубопровода; – акустико-эмиссионный контроль позволяет выявлять наличие как плоскостных, так и развивающихся дефектов, которые еще не достигли критического размера, но представляют опасность лавинообразного развития дефекта, которое может привести к разрушению трубопровода. Данный метод позволяет контролировать трубопроводы, как при проведении гидравлических испытаний, так и вести мониторинг при эксплуатационных нагрузках. Отличительной особенностью данного метода является способность выявлять в контролируемой зоне все дефекты, представляющие опасность разрушения трубопровода;

Рис. 2. Пример установки датчика акустической эмиссии на трубопроводах во время эксплуатации с применением «волновода» – фазированный вихретоковый контроль позволяет выявлять и визуализировать дефекты как поверхностные, так и подповерхностные на плоскостных объектах со сложной геометрией. Кроме плоскостных объектов, таких как трубопроводы большого диаметра, вихретоковым методом контролируются трубопроводы теплообменных аппаратов, печные змеевики и просто трубопроводы диаметром до 100 мм. Данные методы необходимо использовать для контроля промышленных объектов в сочетании с классическими методами контроля, дополняя информативность состояния объекта. В случае выявления длинноволновым методом контроля локаций на трубопроводе вскрывается изоляция и выполняется идентификация и оценка выявленного дефекта. В случае выявления дефектов, которые могли быть не выявлены длинноволновым ультразвуковым методом, применяется дополнительно акустикоэмиссионный метод контроля, который позволяет выявить практически все виды дефектов, которые могут встречаться на трубопроводах. Применение фазированного вихретокового контроля либо ультразвукового TOFT метода позволяет визуализировать дефекты для принятия решения по технологии их устранения и анализу их возникновения. Повышение надежности трубопроводов в ближайшие годы станет одной из оосновных задач отечественной промышленности, так как процент износа составляет более 50%. Только комплексный подход к обеспечению промышленной безопасности с применением современных

Экспертное сообщество: научные подходы методов контроля позволяет обеспечивать выявление дефектов, ведущих к аварийным ситуациям на опасных производственных объектах. Необходимо создание системы, которая позволит осуществлять развитие инновационных методов контроля при проведении технического диагностирования трубопроводов. Для реализации данных подходов необходима разработка нормативных документов, регламентирующих безопасную эксплуатацию опасных производственных объектов. Также необходимо предусматривать применение современных методов. В нормативные документы, регламентирующие требования к организациям, осуществляющим техническое диагностирование, нужно включить требование по обязательной аккредитации осуществляемой деятельности. Комплексный подход позволит реализовать весь потенциал профессиональных организаций и сократит количество организаций, претендующих на выполнение работ по техническому диагностированию без должного материально-технического оснащения.

Рис. 3. Осуществление контроля гиба трубопровода с применением комплекта фазированного вихретокового оборудования компании Eddyfi

Литература 1. ПБ 03-593-03 «Правила организации и проведения акустико- эмиссионного контроля сосудов, аппаратов, котлов и технологических трубопроводов». 2. Руководство по безопасности «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов». 3. Бигус Г.А., Даниев Ю.Ф. Техническая диагностика опасных производственных объектов.

Объективные методы математического моделирования диагностических информационных систем и технологий Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр РЫБАКИН, главный инженер ООО «Промэкспертиза» (г. Екатеринбург) Михаил ДЕЙКИН, инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Москва) В последние годы все большее применение находят научнообоснованные или объективные методы математического моделирования при создании диагностических информационных систем и технологий. В статье рассмотрены данные методы. Метод 1. Классическое моделирование системного элемента. Основоположниками общей теории систем было доказано, что концептуальное метамоделирование (моделирование системы) в синтаксисе этой научной области знаний основано на использовании индуктивно-дедуктивного

подхода изучения свойств конкретных элементов исследуемой системы. При этом понятие «система» в общей теории систем определяется как совокупность взаимодействующих и взаимосвязанных элементов, объединенных с определенной целью. В общей теории систем создание концептуальных метамоделей (КМ-моделей) осуществляется на основе индуктивного подхода (от конкретного к абстрактному, от частного к общему) посредством создания концептов и формализмов элементов реальных систем, а использование КМ-моделей для создания математических моделей предполагает дедуктивный переход (от общего к частно-

143

Экспертное сообщество: научные подходы

Рассмотрим некоторые из возможных вариантов внешму, от абстрактного к конкретному) с помощью интерпреней связности системного элемента. тации и конкретизации исследуемого элемента системы. 1. Имеем низкий уровень связности (малое число свяКонцептуальная метамодель функционирования сизей) элемента εv с окружающей его средой Æ, то есть настемного элемента εv предполагает описание динамики поведения этого элемента на заданном уровне абстракции блюдается минимальная внешняя связность элемента εv. Тогда, обозначив полную совокупность внешних связей с точки зрения его взаимодействия с другими элементами элемента εv через Сev, определим внешний фактор низкой и с окружающей средой. Математическое описание такосвязности как условие минимизации: го элемента должно отражать причинно-следственные Сev→min. связи типа «вход – выход» с заданной временной направ2. Низкий уровень связности порождает низкий уроленностью из прошлого в будущее. вень взаимодействия Qev элемента εvϵE с окружающей среКроме того, КМ-модель функционирования системнодой Æ, то есть имеем слабое взаимодействие, определяего элемента εv должна учитывать концепцию системы и ряд факторов, к числу которых в первую очередь следует мое минимальной интенсивностью обмена сигналами. отнести следующие: Запишем это условие аналогично: 1. Элемент εvϵE (v=1,N) как компонент системы Ʃ0, взаQev→min. имодействует с другими компонентами этой системы, наРассмотрим возможные случаи внутренней связности пример с элементами εq(qϵN; q≠v) и εk(kϵN; k≠v). системного элемента. Имеем: 2. Компонент εq (qϵN; q≠v) системы Ʃ0 воздействует на 1. Высокую степень связности частей, из которых со25816 знака(ов) элемент εv посредством входных сигналов элемента εv в стоит элемент εvϵE, тогда внутренняя связность Сiv максиD:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья 16\УЦПБ_ст16_КОРР.docx стр. 2 из 8 общем случае, обозначаемых векторным множеством25816 Хv. мальна: знака(ов) v Дата печати3. 15.12.15 3:43 εv может выдавать взаимодействующему с → max. Элемент С D:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья 16\УЦПБ_ст16_КОРР.docx i 25816 знака(ов) Редакторним ____________, 25816 знака(ов) (kϵN; k≠v)Паластрова выходные автор сигналы, обозначаеэлементу εобработка 2. Высокая степень связности16\УЦПБ_ст16_КОРР.docx порождает высокий уроДата печати 15.12.15 3:43 k D:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья v v Иллюстрации D:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья 16\УЦПБ_ст16_КОРР.docx мые векторным множеством Y . вень интенсивности Qi взаимодействия Редактор ____________, Паластрова авторчастей, из котоДата печати 15.12.15 3:43обработка Дата печати 15.12.15 εvϵE (сильное внутреннее взаимодей4. Процесс функционирования элемента εv представлярых состоит 3:43 элемент Иллюстрации Редактор ____________, обработка Паластрова автор v Страницы_____________ Редактор ____________, обработка Паластрова автор Х . ется отображением Fv входного векторного множества ствие): Иллюстрацииv ________________________________________________________________________________________________________ Иллюстрации в выходное множество Yv, то есть по схеме «вход – выход», Qi →max. Страницы_____________ v 4. Процесс функционирования элемента εv Перечисленные представляется входного и может быть представлен записью вида вышеотображением факторы внешней иFвнутренней _______________________________________________________________________ Страницы_____________ v v v v v v Страницы_____________ F : (Х →Y ) или Y =�F� ∙ Х могут быть использованы для общей оценки � связности ______________________________________________________________________ � Перечисленные выше факторы внешней и внутрен векторного множества Х . в выходное множество 𝑌 , то есть по схеме «вход – выход», и может быть 5. Отображение Fv при моделировании методом ______________________________________________________________________ прясвязности системного элемента εvϵE. Перечисленные выше факторы внешней и внутрен для общей оценки связности системного элемента ε представлен записью вида структуру функций, которые мых аналогий определяет Введем понятие «прочность» как показатель внутрен-иv∈E. Перечисленные выше факторы внешней внутрен v �� v � � � для общей оценки связности системного элемента ε v∈E. ε . Во определяются внутренними свойствами элемента ней целостности элемента и определим его через суммар� ) или 𝑌� = F ∙ Х � Введем понятие «прочность» как показатель внутре v F : (Х →𝑌 оценки связности системного элемента εv∈E. v его общей и взаимовсех случаях моделирования элемента εv структурадля ную композицию показателей взаимосвязей Сiпоказатель v Введем понятие «прочность» как внутр егометодом через суммарную композицию показателей взаимосвязей 5. Отображение при моделировании прямых аналогий определяет структуру феноменологивсех частей, из которых состоит εv. функций Fv инвариантнаFи определяется действий Qiv понятие Введем «прочность» как элемент показатель внутр его через суммарную композицию показателей взаимосвязе чески. Прочность элемента при этом определяется выражением: v . Прочность элемента при этом оп которых состоит элемент ε функций, которые определяется внутренними свойствами элемента ε v. Во всех случаях моделирования его через vсуммарную композицию показателей взаимосвязе , ха6. Функции, или внутренние свойства v элемента εvкоторых � � , (2) εv. Прочность элемента при этом оп состоит элемент ∑ Vсостоит = � 𝐶�элемент 𝑄 (2) εv. Прочность элемента при этом оп его функций F πинвариантна и определяется феноменологически. элемента εv структура v которых ={πvφ}, которые рактеризуются вектором параметров v � �� φ ∑ V =обобщенной 𝐶 vхарактеризуются � 𝑄�� (2) параназывают функциональными параметрами или φ –элемента Для оценкиоценки внешних внешних взаимосвязей взаи� � обобщенной взаимосвязей v вектором параметров 𝜋�� = 6. Функции или внутренние свойства εДля V = ∑С�v 𝐶и�взаимодействий 𝑄� (2) v Q элемента ε с окружаюметрами. мосвязей Для обобщенной оценки внешних взаимосвязей e v элемента εего v с-параметрами. окружающей егоe средой Æ введем показате называют функциональными параметрами или �𝜋�� , которые Для обобщенной взаимосвязей Æ введем оценки показательвнешних «сцепленности» и щей средой 7. Поведение существенных внутренних свойств эле� его� средой Æ vвведем элемента ε v с окружающей показате v v и Q , то есть: показателей С знаи Q , то определим его как композицию показателей С мента ε представляется в КМ-модели «трендами» ихкомпозицию �� его�� средой вÆКМ-модели e введем e с окружающей показате элемента εvэлемента 7. Поведение существенных внутренних свойств ε v представляется v � � чений для заданного отрезка времени tvϵT. есть: композицию показателей С� и Q� , то есть: ∑ G = 𝐶 𝑄 (3) � � � и Q , то есть: композицию показателей С «трендами» их значений для заданного отрезка tv∈T. εvϵEвремени (v= 8. Функционирование системного элемента � � � . (3) � (3) Gvv = ∑ �𝐶 �� 𝑄 ��показатели Полученные прочности и сцепленно 1,N) происходит во времени ссистемного заданной временной на- εv∈E(v �� ∑ G = 𝐶 𝑄 (3) 8. Функционирование элемента = 1, 𝑁 ) происходит во времени с(2) заданной � � � v …, правленностью от прошлого к будущему: t0→t1→t2→ Полученные показатели прочности (2) и сцепленности Полученные показатели прочности (2) и сцепленно H системного элемента ε v . Такая оценка определяется отнош показатели прочности (2) иэле-сцепленно v →t1→ t2→ …, где tТакая <t1< t2 <…< tv∈T. временной от прошлого к будущему: t0Полученные < t2 <…< tvϵT. где t0<tнаправленностью (3) используем для оценки Hv системного 0связности � 𝑄� 1 ∑ H системного элемента ε v . оценка определяется отнош 𝐶 v � � �оценка определяется отношением вида v ϵE ссистемного Концептуальное описание системного элемента εэлемента мента εv. Такая оценка определяется отнош H =εv. ∑∑Такая Hεvvv∈E � 𝑄�� Концептуальное описание системного сэлемента учетом изложенных выше положений � 𝐶 � � � учетом изложенных выше положений может быть пред∑�� 𝐶𝐶��𝑄 𝑄�� H = v v может ставлено быть представлено следующим кортежем: H есть = ∑∑� 𝐶𝐶как следующим кортежем: То ��𝑄�� отношение сцепленности G элемента εv � � 𝑄�   То естькаккак отношение сцепленности Gvvεэлемента εv    выражение (3) принимает вид:Gv элемента со То есть отношение сцепленности , (1) (1) и (2), То есть как отношение сцепленности G vэлемента εv v v v (3) принимает (1) (1) и (2), v выражение вид:   ÆGк его прочности V . С учетом (1) и (2), выражение средой H = /V . (1) и (2), выражение v v (3) принимает вид: (3) H принимает вид: Выражение (1) определим как концептуальную метамоGvv/V . v = метамодель vэлемент Выражение (1) определим как концептуальную (КММ) функционирования Наделяя системы такими показателями v H /V/V . . Hv ==GvG дель (КММ) функционирования системного элемента εv. Наделяя элемент системы такими показателями системного v. исследователь возможность формулировать задач Для элемента построенияεматематической модели системного Наделяя получает элемент системы такими показателями, как Наделяя элемент системы такими показателями ε требуется численная интерпретация компоэлемента функциональность и связность, исследователь получает исследователь получает возможность формулировать задач v v требуется численная Для построения математической модели системного элемента ε При этом указанные показатели при отображении их в ч исследователь получает возможность формулировать задач нентов кортежа, которая требует конкретизации матемавозможность формулировать задачи численного синтеза При этом указанные показатели при отображении их в ч интерпретация компонентов кортежа, которая требует конкретизации математической модели свойств будут иметьПри численные значения и,приследовател тической модели системного элемента. Иными словами, и анализа систем. этом указанные показатели При этом указанные показатели при отображении их в ч свойств будут иметь численные значения и, следовате математическая модель должна быть представлена одотображении их в численное рассматриваесистемного элемента. Иными словами, математическая модель должна быть представлена одним изисслед показателей классификации ипространство критериев оптимизации свойств иметь численные значения и, следовате из шести возможных вариантов: как непрерывная демыхбудут свойств будут иметь численные значения и, следопоказателей классификации и критериев оптимизации исслед шести ним возможных вариантов: как непрерывная детерминированная, стохастическая, нечеткая или как Рассмотренный способ объективного математическо терминированная, стохастическая, нечеткая или как показателей дисвательно, могут использоваться в качествеоптимизации показателей классификации и критериев исслед Рассмотренный способ объективного математическо дискретная детерминированная, стохастическая, кретная детерминированная, стохастическая, нечеткая. классификации и критериев оптимизации исследуемой инечеткая. обладает двумя серьезными недостатками: неопределенн Рассмотренный способ объективного математическо Возможен другой тип концептуальных метамоделей системы. иметамоделей обладает двумя серьезными недостатками: неопределенн Возможен другой тип концептуальных большой системного элемента. КМ-модели этого размерностью математических моделей. и обладает двумя серьезными недостатками: неопределенн системного элемента. КМ-модели этого типа отражают Рассмотренный способ объективного математического большой размерностью математических моделей. типа отражают статику или (связность) взаимосвязь (связность) элементов Связность полноту Метод 2.системы. Метод атрибутивного моделирования систе статику или взаимосвязь элементов системоделирования является классическимотражает и обладает двумя большой размерностью математических моделей. мы. Связность отражает полнотуи дискретного серьезными неопределенностью критериМетод 2.недостатками: Метод атрибутивного моделирования систе дискретного строения элемента его связей.строения Правильно сформированный системный элемент ε v ∈E(v Устранить недостатки использования классич Метод 2. Метод атрибутивного моделирования систе элемента и его связей. Правильно сформированный сиального выбора свойств и большой размерностью матеУстранить недостатки использования классич �� = 1, 𝑁стемный ) характеризуется явно характеризуется выраженной обособленностью (границами) и определенной степенью компонентов информационных систем и те явномоделирования выэлемент εvϵE(v=1,N) матических моделей. Устранить недостатки использования классич моделирования компонентов информационных систем и те раженной обособленностью (границами) и определенМетоднезависимость 2. систем. Метод атрибутивного моделирования синезависимости от окружающей его среды. Относительная системного элемента от моделирования Этот метод предназначен для модел моделирования компонентов информационных систем и те ной степенью независимости от окружающей его среды. стем и технологий. моделирования систем. Этот метод предназначен для модел систем иУстранить разработан для формализации сложных информаци окружающей его среды характеризуется совокупностью факторов элемента εv∈E, предназначен которые назовем Относительная независимость системного элемента от недостатки использования классического моделирования систем. Этот метод для модел системметода и вербальные разработан для формализации сложных информаци окружающей его среды характеризуется совокупностью для математического моделирования компоненвнешними и внутренними факторами связности. имеются концепции. систем и разработан для формализации сложных информаци и факторов элемента εvϵE, которые назовем внешними тов вербальные информационных систем и технологий можно метоимеются концепции. Метод базируется насистемного уже определенных Рассмотрим некоторые из возможных вариантов внешней связности элемента. ранее и о имеются внутренними факторами связности. дом вербальные атрибутивногоконцепции. моделирования систем. Этот метод

  X ,Y , F ,  , T 

Методсвязей) базируется на уже о окружающей ранее его и 1. Имеем низкий уровень связности (малое число элемента εv сопределенных следствиях. Метод базируется на уже определенных ранее и о следствиях. 144 Æ, то есть наблюдается минимальная внешняя средой связность элемента εпонятия, v. Тогда, обозначив Неопределяемые такие как полную диагностиче следствиях. Неопределяемые понятия, такие какалгоритм, диагностиче система, математическая модель, совокупность внешних связей элемента εv черезтехническая С�� , определим внешний фактор низкой связности как свой Неопределяемые понятия, такие как диагностиче техническая система, математическая модель, алгоритм, информатики. Кроме того, приведем еще некоторые ранеесво оп условие минимизации: техническая система, математическая модель, алгоритм, сво

Экспертное сообщество: научные подходы предназначен для моделирования концептуально представленных систем и разработан для формализации сложных информационных систем и технологий, для которых имеются вербальные концепции. Метод базируется на уже определенных ранее и определяемых в нем понятиях, аксиоме и следствиях. Неопределяемые понятия, такие как диагностическая информационная система, сложная техническая система, математическая модель, алгоритм, свойство, взяты из соответствующих разделов информатики. Кроме того, приведем еще некоторые ранее определенные, но уточненные, понятия. Концепцией системы будем называть систему упорядоченных взглядов исследователя на цель создания и способы ее достижения. Свойством системы или ее элемента будем называть существенный признак или способность проявлять себя каким-либо отличительным образом. Атрибутивным свойством системы назовем неотъемлемое свойство, присущее только системе (метасистеме). Методом определяются пять атрибутивных свойств сложного технического объекта или системы. Рассмотрим их подробней. 1. Одним из основных положений теории технических систем является то, что в ней рассматриваются такие понятия, как цель создания системы и способ ее реализации. Любая сложная система может рассматриваться с любой из этих позиций одновременно. В этой связи глобальной целью создания системы является ее назначение, а частными целями – функции. Способом реализации создаваемой системы может являться ее функциональная структура – FS или структура функциональных подсистем – SF. Тогда предназначенностью (PR) назовем способность систем проявлять себя целью своего создания и способом ее реализации одновременно. 2. Принципы системного подхода позволяют любую техническую систему рассматривать с материальной, энергетической, информационно-управленческой и других точек зрения. Следовательно, любая техническая система может быть представлена совокупностью или одной из возможных своих форм. Назовем полиформностью (PF) способность систем проявлять себя совокупностью или одной из возможных форм своего представления. 3. К общепризнанным свойствам систем относится также и способность систем проявляться единым целым и совокупностью отдельных элементов одновременно. Это неотъемлемое свойство систем проявляется как иерархичность. Рассматривая системы в соответствии с принципами системного подхода, выделяют макросистему (окружающую среду), метасистему (собственно систему) и микросистемы (элементы или компоненты системы). Вместе с тем, рассматривая процессы, происходящие в системах, выделяют макропроцессы (процессы окружающей среды), метапроцессы (процессы в собственно системах) и микропроцессы (процессы в элементах или компонентах систем). В дальнейшем, говоря об иерархичности объектов и процессов, всегда будем иметь в виду их триады. В противном случае будем обговаривать это особо. Таким образом, иерархичностью (IE) назовем способность систем проявлять себя единым целым и некоторыми частями вышестоящих систем одновременно. 4. Системы принято рассматривать или в статике, то есть рассматривать взаимосвязь ее элементов или в динамике, следовательно, рассматривать взаимодействие ее элементов или компонентов. Обычно для упрощения анализа системы ее рассматривают как объект или как процесс в отдельности. Это позволяет рассматривать статические или динамические свойства системы порознь и позволяет, в первом случае, говорить о структуре или топологии системы, а во втором говорить о составе и содержании информационных, информационно-управленческих, измерительных, энергетических, материальных и других технологических или функциональных процессов. Опре-

делим статико-динамичностью (SD) способность систем проявлять свои статические и динамические характеристики одновременно. 5. Кроме того, любая система всегда характеризуется некоторыми критериями, которые позволяют определить качество создаваемых или функционирующих систем. Эти показатели могут быть найдены или заданы только субъективно. Из них наиболее часто используют эффективность. Однако для анализа качества функционирующих систем часто используются другие показатели, например такие, как удельные расходы ресурсов или фондоотдача. При этом достигнутым результатом будут являться положительные эффекты. Они могут быть достоверно определены с помощью балансово-временных и/или балансоворесурсных моделей создания и функционирования систем. Однако любая система требует затрат на свое создание и свою эксплуатацию. Назовем ресурсной эффективностью (RE) способность системы проявлять себя суммой положительных эффектов от ее функционирования и суммой затрат на ее реализацию одновременно. Определенные выше атрибутивные свойства обладают очень важной особенностью – они могут быть получены путем свертки интегративных или индивидуальных свойств и, наоборот, могут быть представлены некоторой совокупностью интегративных или индивидуальных свойств. Аксиома. Любая сложная система на вербальном уровне описания может быть представлена множествами своих атрибутивных, интегративных и индивидуальных свойств, выбранных с концептуальной точки зрения – ά. В этой связи исследуемая система – Si может быть определена так: Si ≡ ({Ma}, {Mi}, {Me}) ά, где: Ma, Mi, Me, – подмножества атрибутивных, интегративных и индивидуальных свойств соответственно. Методом предусматривается представление системы различным сочетанием свойств. Как было показано выше, атрибутивными свойствами системы являются: предназначенность, полиформность, иерархичность, статикодинамичность и ресурсная эффективность. Свойствами элементов системы и отношений между ними могут быть любые (но не атрибутивные) интегративные и индивидуальные свойства. Причем интегративные свойства всегда образуются некоторым множеством индивидуальных свойств, а атрибутивные свойства некоторым множеством диалектически связанных индивидуальных свойств. Следствие 1. Из аксиомы следует, что в самом общем случае концептуальная модель любой системы может быть определена на конечных множествах атрибутивных, интегративных и индивидуальных свойств этой системы, выбранных исследователем в любом сочетании. Тогда концептуальная модель исследуемой системы – KmSi определится следующим выражением: KmSi ≡ {{Ma}, {Mi}, {Me}}. Вместе с тем, по определению атрибутивных, интегративных и индивидуальных свойств, концептуальные модели систем могут быть только атрибутивными, только интегративными или только индивидуальными. Наиболее рациональными выглядят атрибутивные концептуальные модели, поскольку они требуют наименьших усилий для своего создания, не теряя при этом главных свойств системы: KamSi ≡ (PR, PF, IE, SD, RE). Рассмотренные выше положения позволяют определить метод атрибутивного моделирования концептуально представленных систем как метод, который на базе вербальных концепций позволяет создавать атрибутивные, интегративные или индивидуальные концептуальные модели исследуемых систем с различной степенью их детализации. Методом также предусматриваются и количественные оценки или параметрические характеристики исследуе-

145

Экспертное сообщество: научные подходы мых свойств концептуально представленных систем. Мерой количественной оценки i-го свойства будем считать его параметр – pi. Параметр может принимать множество (в том числе и пустое) значений, для сравнения которых необходимо наделить множество параметров метрикой. Множество значений параметров i-го свойства, наделенное метрикой, образует точечное метрическое пространство этого свойства – Pi. При помощи метрических пространств индивидуальные свойства системы определяются полностью. Для описания интегративных и атрибутивных свойств необходимы «n – мерные» векторные или аффинные пространства. В общем случае количественная оценка свойств концептуально представленных систем выполняется в аффинных пространствах соответствующих свойств. Следствие 2. Из аксиомы и вышесказанного следует, что в самом общем случае концептуально представленная система может быть количественно определена в аффинных пространствах атрибутивных, интегративных и индивидуальных свойств, характеризующих эту систему. Тогда математическая модель системы – MmSi может быть представлена следующим выражением: MmSi = (Pa & Pi & Pe), где Pa, Pi , Pe – пространства значений атрибутивных, интегративных и индивидуальных свойств данной системы соответственно. Следствие 3. Формальное описание (математическая модель) системы может быть выполнено только в пространстве атрибутивных свойств. В этом случае атрибутивная математическая модель исследуемой системы МamSi может быть представлена следующим выражением: MamSi = (Pa) при IМaI < IМiI < IМeI, где IМI – мощность соответствующего множества свойств. Формализация такого вида позволяет иметь наименьшую детализацию исследуемой системы, поскольку в этом случае система может быть представлена наименьшим числом параметров своих атрибутивных свойств. Следствие 4. Формальное описание (математическая модель) системы может быть выполнено только в пространстве индивидуальных свойств, для чего используется наибольшее, из возможных, число параметров. В этом случае параметрическая модель исследуемой системы – MpmSi может быть представлена следующим выражением: MpmSi = (Pe) при IМeI > IМiI > IМaI. Формализация такого вида позволяет иметь максимальную детализацию исследуемой системы, поскольку в этом случае система может быть представлена наибольшим из возможных числом параметров своих свойств. Следует помнить, что в этой ситуации можно строить модели, формулировать и решать научные задачи только параметрического типа. Как известно, это задачи большой размерности, решение которых и в настоящее время представляет определенные трудности. Следствие 5. Такое же утверждение, очевидно, будет справедливо и для формального описания исследуемых систем и в пространствах интегративных свойств. Однако практического применения оно не находит. В заключение раздела отметим, что утраты основных свойств исследуемой системы при атрибутивном моделировании не происходит, так как атрибутивные свойства используются всегда в полном составе и, в случае возникновения параметрической недостаточности, атрибутивные модели могут быть целенаправленно развернуты в параметрические модели системы. Метод 3. Моделирование систем с помощью теории шкал. Значительное количество прикладных наук изучают отношения свойств исследуемых в них явлений и процессов, объектов и систем. В этих науках объектами исследования являются качественные (не количественные) свойства. Масса, цвет, электрическая проводимость, вибрация

146

и другие характеристики являются свойствами исследуемых объектов. Следует понимать, что реальными свойствами обладают только эмпирические объекты. Обычно объект обладает множеством свойств, но, измеряя одно из них, мы будем пренебрегать всеми другими. Такой подход к формализации исследуемых систем изучается в теории шкал [4]. В теории шкал гомоморфное (то есть однозначное в одну сторону) отображение свойств объекта математическим пространством называют измерительной шкалой. Однако такое определение шкалы требует некоторых разъяснений. Рассмотрим его подробней. В основе теории шкал лежит теоретико-множественный аппарат отношений. Исследуем, например, такое свойство некоторого объекта, как высота тона. Простейшим отношением между двумя тонами является субъективное суждение о том, что один из них выше. Если ввести еще один третий тон, лежащий между двумя первыми высотами, то высоту каждого из первых двух можно будет определять отношением к третьему. Эти отношения поддаются математическому описанию на языке теории отношений: a1Ra3, где a1, a2, a3 – высоты первого, второго и третьего тонов соответственно. В более общей постанове рассматривается векторное множество свойств системы. Пусть имеем множество значений весов a, b, c объектов A, B, C, а R – отношение между объектами по их весам. Тогда суждение о том, что объект A весом a «легче, чем» объект B весом b, может быть записано матрицей отношений aiRbi. Некую исследуемую систему E = {S,Ri} называют эмпирической системой с отношениями, если S – множество свойств элементов этой системы, а Ri – множество отношений между элементами по этим свойствам. Для того чтобы придать высказываниям об эмпирической системе численные (количественные) значения, ее отображают на числовую систему. Одномерную числовую систему N = {M,Pj} будем называть абстрактной системой с отношением, если M – множество чисел, например M действительных чисел (m = 1,М), а Pj – отношения на числах, которые зависят от выбора числовой системы, так, чтобы с их помощью легко и однозначно отражались бы соответствующие отношения из эмпирической системы. Равноценное (эквивалентное) отображение системы E на системе N называют гомоморфизмом. Совокупность правил, которые позволяют выполнить сопоставление (установить гомоморфизм) эмпирической системы с отношением в числовую систему с отношением, называют шкалированием. В настоящее время в теории шкал любая шкала Шi может быть представлена тройкой: Шi = {E, N, ψ}, где ψ – конкретный способ (алгоритм) гомоморфного отображения E на N. В этой связи может быть создано большое количество шкал. В настоящее время известно несколько типов шкал, наиболее популярными из которых являются: – абсолютная шкала (метрическая и не поддающаяся никаким преобразованиям); – шкала отношений (метрическая, допускает умножение на положительное число, то есть допускается изменение масштаба шкалы); – шкала интервалов (метрическая частично, допускает линейные преобразования внутри интервалов); – шкала порядка (неметрическая, не позволяющая присваивать одно и то же значение двум разным свойствам объектов); – шкала наименований (неметрическая, с жестким соответствием числа свойству объекта).

Экспертное сообщество: научные подходы Применение теории шкал для моделирования диагностических информационных систем и технологий трудно переоценить. Теория шкал, как репрезентативная теория измерений, позволяет достаточно просто формализовать качественные (неколичественные) свойства исследуемых систем. Кроме того, теория шкал позволяет легко и просто переходить от концептуальных моделей к математическим, а от математических моделей к алгоритмическим. Затем, зная структуру использованных шкал, она позволяет переходить к структуре программных модулей, реализующих задачи исследования объектов диагностирования и систем диагностики. Метод 4. Общие принципы построения математических моделей. Создание математической модели какой-либо системы есть многоэтапный процесс. Количество этапов и их содержание зависят от способа объективного моделирования, от изначального содержания интерпретируемого абстрактного математического объекта, от метода интерпретации и конкретизации содержания математической модели исследуемого объекта. Рассмотрим наиболее общие этапы построения моделей сложных диагностических информационных систем. Существуют четыре основных проблемы, которые необходимо решить перед созданием математической модели сложной диагностической системы: – прежде всего, должна быть определена цель создания модели и осуществлен концептуальный выбор абстрактного математического объекта; – затем должна быть построена концептуальная модель системы, так как модель всегда отображает оригинал не во всей его полноте, а содержит лишь те аспекты оригинала, которые выбраны или заданы с концептуальной точки зрения; – далее необходимо выбрать способы интерпретации концептуальной модели объекта – оригинала; – должен быть выбран конкретный тип математической модели, исходя из всех предыдущих требований. При создании модели необходимо в явном виде сформулировать граничные условия и ограничения, которые должны соблюдаться для того, чтобы модель была адекватной. Построенная математическая модель должна быть: – адекватной и точно отражать актуальное состояние объекта-оригинала; – управляемой, то есть обеспечивать возможность преобразования модели-объекта из текущего состояния в целевое (желаемое); – простой в реализации, так как в противном случае она будет представлять лишь чисто научный интерес.

Конечность выбранных параметров модели неизбежно приводит к тому, что любая модель является упрощенной (аппроксимированной). Это допустимо, так как по определению модель всегда соответствует оригиналу с некоторой погрешностью. Необходимо добиться того, чтобы эта погрешность была приемлемой. Аппроксимацию модели обычно осуществляют путем декомпозиции целей исследования, свертки или агрегирования компонентов (искомых свойств) целевого функционала или признаков классификации (предпочтений) и редукции заданных (исследуемых) параметров свойств системы. Еще одна причина вынужденного упрощения модели – это необходимость практической реализации модели. При создании модели нужно стремиться к тому, чтобы она адекватно отражала все наиболее существенные стороны моделируемого объекта и соответствовала требованиям «простоты». На основании вышеизложенного можно сделать некоторые выводы: – процесс создания математических моделей информационных систем и технологий с помощью объективных методов моделирования может быть существенно формализован с помощью построения концептуальных моделей; – очень сложные модели невозможно реализовать и использовать практически. Опыт показывает, что аппроксимированные модели дают существенный выигрыш в потребляемых вычислительных ресурсах по сравнению со сложными моделями; – создание математической модели высокого качества представляет собой уникальное событие в соответствующей области знаний. Литература 1. Гребнев С.А., Кузякин В.И. Особенности создания информационных систем и технологий контроля, диагностики и мониторинга состояния технологического оборудования. / Интеллектика, логистика, системология. Сборник научных трудов. Выпуск 10. – Челябинск: Издание ЧНЦ, 2003. Стр. 10–18. 2. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем. Математические основы. – М.: Мир, 1978. – 311 с. 3. Кузякин В.И., Лисиенко В.Г., Крюченков Ю.В. Основы теории и проектирования измерительных информационных технологий и систем. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2002. 237 с. 4. Анфилатов В.С., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ в управлении. – М.: Финансы и статистика, 2002. –368 с.

147

Экспертное сообщество: научные подходы

Стратегии и системы обеспечения эксплуатационной надежности оборудования металлургических заводов Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр РЫБАКИН, главный инженер ООО «Промэкспертиза» (г. Екатеринбург) Михаил ДЕЙКИН, инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Москва) В металлургической промышленности одной из основных задач является поддержание металлургического оборудования для производства продукции в рабочем состоянии. Изначально сотрудники металлургического производства самостоятельно обеспечивали надежность своего оборудования. Позже, в связи с разделением производственных процессов на основные и вспомогательные, появились основные эксплуатационные службы выпуска продукции и специализированные вспомогательные ремонтные службы, главной целью создания которых является поддержание технологического оборудования в исправном техническом состоянии. Такое оборудование должно быть восстанавливаемым, то есть ремонтопригодным. Кроме ремонтных служб, появились вспомогательные службы связи, материально-технического снабжения, транспортного обслуживания, и потребовались структуры управления этими службами. При линейно-штабной структуре управления металлургическим предприятием в сфере проведения ремонтов создаются функциональные отделы главных специалистов, основными целями которых является анализ состояния оборудования, планирование ремонтов, определение сроков вывода в ремонт или замены оборудования, контроль выполнения ремонтов и координации деятельности основных и вспомогательных служб. Резкое усложнение управленческих задач, связанное с усложнением металлургических технологий и объемов производства, потребовало создания автоматизированных систем управления основными и вспомогательными производственными процессами. Таким образом, на производстве стали использовать автоматизированные системы управления различного назначения. Эволюция автоматизированных систем управления ремонтами оборудования (АСУРО) имеет свою специфику, поскольку такие системы реализуют те или иные стратегии обеспечения эксплуатационной надежности технологического оборудования. В терминах системологии стратегией называется совокупность целенаправленных действий, а системой – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, объединенных с определенной целью. В сфере обеспечения эксплуатационной надежности технологического оборудования в настоящее

148

время используется три вида стратегий. Это стратегия технической эксплуатации оборудования «до отказа» (СТЭОО), стратегия ремонтов оборудования «по регламенту» или «стратегия планово-предупредительных ремонтов (СППР)» и стратегия управления эксплуатационной надежностью оборудования «по фактическому состоянию» (СУЭНОФС). В основе научно- обоснованного использования любой стратегии лежит теория надежности, которая, несмотря на весьма короткий срок своего существования (появление теории надежности относят к 1943 году), имеет четыре явных этапа своего развития. Не входя в детали, отметим, что первый, второй и третий этапы развития теории надежности (1943–1980 годы) характеризуются вероятностным подходом к определению показателей надежности оборудования. Четвертый этап развития теории надежности (1980 год – наши дни) характеризуется детерминированным подходом к оценке технического состояния наблюдаемого, с помощью микропроцессорных устройств, оборудования и распознавания в нем зарождающихся неисправностей еще на ранней стадии их проявления. Одним из наиболее важных направлений исследования современной теории надежности является разработка методов выбора информативных диагностических параметров и методов неразрушающего контроля. Длительное наблюдение диагностических параметров позволяет по их тренду проследить генезис этих параметров и построить прогноз отказов, повреждений или разрушений каких-либо компонентов или исчерпание установленного ресурса оборудования в целом. Еще одним важным направлением современного этапа развития теории надежности является разработка методов формализации контролируемых объектов и моделирования архитектуры и информационных технологий систем диагностики и мониторинга технического состояния контролируемого оборудования. Конечной целью этого направления является построение адекватной диагностической модели контролируемого объекта и имитационных моделей деградации оборудования для последующего диагноза, распознавания неисправностей, генезиса и прогноза состояния этого объекта. Такие модели являются основой функционирования микропроцессорных устройств с цифровой обработкой сигналов. Наблюдаемые объекты

Экспертное сообщество: научные подходы должны обладать необходимой и достаточной контролерегламенту» в сфере управления ремонтами осуществляпригодностью. ется с помощью различных прикладных программных Однако вернемся к стратегиям обеспечения эксплуатакомплексов, предназначенных для управления основционной надежности. В настоящее время в металлургиными фондами предприятия. Исходными данными для ческой промышленности применяются все три вышенатаких программных комплексов являются среднестатизванные стратегии. Стратегия технической эксплуатации стические регламентирующие и статистические показаоборудования «до отказа» применяется для компонентов тели этой сферы деятельности. Используемые при этом контролируемого оборудования с большим установленэкономико-математические модели расчета экономиченым ресурсом, когда оборудование изнашивается медских показателей управления основными фондами носят ленно, или с низкой ремонтопригодностью, когда компоявный стохастический (вероятностный) характер. Модунент дешевле заменить новым, чем восстанавливать его лями или контурами управления основными фондами ресурс. Эта стратегия имеет высокую ресурсную эффекпредприятия обладают, например, такие программные тивность, но не исключает аварийность, следовательно, комплексы, как «Галактика», «Парус», R/3 и «Авантис». может применяться для оборудования, выход из строя коПри этом все эти программные комплексы, кроме управторого не наносит существенного социального, экологиления основным процессом восстановления ресурса кон16225 знака(ов) ческого и (или) экономического ущерба. Автоматизация тролируемого 17\УЦПБ_ст17_КОРР.docx оборудования, предусматривают автоматиD:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья стр. 4 из 8 Дата печати 17.12.15 2:59 этой стратегии может касаться только процессов учета зированное управление и вспомогательными процессами, Редактор ____________, обработка Паластрова автор Иллюстрации такими как материально–техническое снабжение, транси управления запасами заменяемых компонентов оборуСтраницы_____________ дования. Краткосрочное и среднесрочное планирование портное обслуживание, управление запасами, ЗИП и т.д. ________________________________________________________________________________________________________ объемов работ по замене оборудования при данной страПроцессы нагружения Процессы деградации тегии не имеет большого смысла, поскольку неизвестна истинная величина его ресурса. Структурная схема системы технической эксплуатации оборудования «до отказа» (система ТЭОО) представлена Подсистема на рисунке 1. Она достаточно проста, так как ремонтные Восстановления ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ службы (подсистема восстановления ресурса) работают (технологическое Ресурса 16225 знака(ов) оборудование) (вспомогательные службы на основании заявок на устранение отказов оборудоваD:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья 17\УЦПБ_ст17_КОРР.docx стр. 3 из 8 ремонта, МТС, Техническое Дата печати 17.12.15 2:59 ния. Поступление заявок является случайным процессом, транспортного Состояние Редактор ____________, обработка Паластрова автор обслуживания, связи) Иллюстрации и расчет числа аварийных ремонтов может осуществлятьОборудования ся с помощью теории массового обслуживания. Страницы_____________ ________________________________________________________________________________________________________

Подсистема Восстановления Ресурса

Процессы восстановления

График ППР ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ (технологическое оборудование)

Рис. 2. Структурная схема системы ППР Рис. 2. Структурная схема системы ППР Вместе с тем, за последние 10-15 лет в отечественной и, особенно, в зарубежной практике использоваться управления эксплуатационной по фактическому Вместестратегии с тем, за последние 10–15 лет в надежностью отечественной, состоянию. Эти прогрессивные стратегии реализуются одноименными системами и имеют явные и особенно в зарубежной, практике стали использоваться преимущества перед системами ППР. Главными достоинствами таких систем являются снижение Процессы надежностью аварийностистратегии оборудования,управления наиболее полноеэксплуатационной расходование установленного ресурса контролируемого восстановления оборудования, объемов ремонтных работЭти и, как следствие, снижение себестоимости по снижение фактическому состоянию. прогрессивные страЗаявки выпускаемой продукции. Структурнаяодноименными схема системы управления эксплуатационной надежностью тегии реализуются системами и имеют на устранение оборудования по фактическому состоянию показана на рисунке 3. явные преимущества перед системами ППР. Главными отказов Анализ системы УЭНОФС с позиций теории управления позволяет сделать вывод о том, что достоинствами таких систем являются снижение аватакая система является замкнутой. Обеспечение надежности оборудования здесь осуществляется по рийностисостояния оборудования, наиболее полноес расходование оценке технического контролируемого оборудования учетом реальных процессов Рис. 1. Структурная схема системы ТЭОО нагруженияустановленного и деградации оборудования. Исходными данными для определения срока начала ремонта ресурса контролируемого оборудования, определение статуса состояния, на основе которого диагностика, генезис и В настоящее время, в подавляющем большинствеявляется слу-16225 снижение объемов ремонтных работ проводится и, как следствие, знака(ов) прогнозирование состояния оборудования. Восстановление утраченного ресурса оборудования, как Рис. 1. Структурная схема системы ТЭОО 17\УЦПБ_ст17_КОРР.docx 8 чаев, используется стратегия ремонтов оборудованияправило, «поD:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья снижение себестоимости выпускаемой Струк-стр. 5 из производится с учетом географических и климатическихпродукции. особенностей эксплуатации данного Датаремонтов печати 22.12.15 3:11 В настоящее время, в подавляющем большинстве случаев, используется стратегия Редактор ____________, обработка Паластрова автор регламенту», которая реализуется системой ППР. Достотурная схема системы управления эксплуатационной наоборудования. Не сложно заметить, что в системах УЭНОФС используются детерминированные оборудования «по регламенту», которая реализуется системой ППР. Достоинства этой системы Иллюстрации экономико-математические модели, поскольку информация о состоянию прогнозных посроках отказа инства системы Среди недостатков оборудования по фактическому общеизвестны. Средиэтой недостатков можнообщеизвестны. отметить, что эта система требует высоких затрат, дежностью так как Страницы_____________ оборудования, о результатах диагностирования и распознавания неисправностей носит строго эта стратегия требует регулярногочто проведения большого объема ремонтов, незатрат, учитывает реальные можно отметить, эта система требует высоких казана на рисунке 3. ________________________________________________________________________________________________________ детерминированный режимы нагружения деградации оборудования, не предотвращает аварии, вызванные, например, (измерительный) характер. так как иэта стратегия требует регулярного проведения усталостью металла, изменением условий эксплуатации и т.д. Структурная схема системы ППР Процессы нагружения Процессы деградации большого объема ремонтов, не учитывает реальные реприведена на рисунке 2. жимы нагружения и деградации оборудования, не преАнализ системы ППР с позиций теории управления позволяет видеть, что такая система является разомкнутой. Обеспечение оборудования здесь осуществляется дотвращает аварии,надежности вызванные, например, усталостью по заранее установленной программе проведения условий ремонтов, без учета реальныхи т.д. процессов нагружения иПодсистема металла, изменением эксплуатации Струкдеградации оборудования. Исходными данными для определения срока начала ремонта является Восстановления турная схема системы ППР приведена на рисунке 2. ОБЪЕКТ КОНТРОЛЯ график проведения ППР, составленный на основе рекомендаций, выданных заводом – изготовителем (технологическое Анализ системы ППРкак с позиций теории управления поданного оборудования. Рекомендации, правило, выдаются без учета географических и Ресурса оборудование) климатических особенностей эксплуатации данного оборудования. зволяет видеть, что такая система является разомкнутой. (вспомогательные службы Статус Стратегия проведения планово-предупредительных ремонтов сравнительно просто поддается ремонта, МТС, Обеспечение надежности оборудования здесь осущестсостояния автоматизации. Учитывая тот факт, что технологическое оборудование является основной транспортного оборудования вляется по заранее установленной программе проведеПроцессы обслуживания, связи) компонентой основных фондов предприятия, реализация стратегии проведения ремонтов «по восстановления ния ремонтов, без ремонтами учета реальных процессов нагружения регламенту» в сфере управления осуществляется с помощью различных прикладных программных комплексов, предназначенных для управления основными фондами и деградации оборудования. Исходными данными дляпредприятия. Исходнымиопределения данными для срока таких начала программных комплексов являются среднестатистические ремонта является график прорегламентирующие и статистические показатели этой сферы деятельности. Используемые при этом Подсистема ведения ППР, составленный на основе рекомендаций, выэкономико-математические модели расчета экономических показателей управления основными диагностики, заводом – изготовителем данного оборудования. фондами данных носят явный стохастический (вероятностный) характер. Модулями или контурами мониторинга и распознавания правило, выдаются геограуправленияРекомендации, основными фондами как предприятия обладают, например,без такиеучета программные комплексы как Рекомендации по неисправностей «Галактика», «Парус», R/3ииклиматических «Авантис». При этом все эти программныеэксплуатации комплексы, кроме управления фических особенностей восстановлению оборудования основным данного процессом оборудования. восстановления ресурса контролируемого оборудования, предусматривают автоматизированное управление и вспомогательными процессами, такими как материально– Рис. 3. схема Структурная схема системы УЭНОФС Стратегия проведения планово-предупредительных Рис. 3. Структурная системы УЭНОФС техническое снабжение, транспортное обслуживание, управление запасами, ЗИП и т.д. Кроме того, анализ структурной схемы системы УЭНОФС позволяет заключить, что такие ремонтов сравнительно просто поддается автоматизации. состоят из двух подсистем: подсистемы диагностики, мониторинга и распознавания Анализ системы УЭНОФС с позиций теории управлеУчитывая тот факт, что технологическое оборудованиесистемы неисправностей и подсистемы восстановления оборудования. Ясно, что подсистемы диагностики, ния позволяет сделать выводоборудования о том, что такая система является основной компонентой основных фондов пред-мониторинга и распознавания неисправностей могут быть только автоматизированными замкнутой. Обеспечение надежности оборудо-технологии. Такие приятия, реализация стратегии проведения ремонтов «поили является автоматическими, так как используют информационные (компьютерные) подсистемы могут быть реализованы как локальные подсистемы диагностики и мониторинга или как информационные диагностические сети (ИДС). Подавляющее большинство российских изготовителей диагностической аппаратуры поставляют локальные подсистемы. В то же время подсистемы восстановления оборудования могут быть как автоматизированные, так и неавтоматизированные и в настоящее время подавляющее большинство ремонтных служб российских металлургических предприятий являются неавтоматизированными. В последние годы появилась обоснованная тенденция интеграции разрозненных АСУ (службы аварийного ремонта, МТС, транспортного обслуживания, связи)

Аварийное Состояние стали Оборудования

149

16225 знака(ов)

Экспертное сообщество: научные подходы

D:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья 17\УЦПБ_ст17_КОРР.docx Дата печати 17.12.15 2:59 Редактор ____________, обработка Паластрова автор Иллюстрации

стр. 6 из 8

Страницы_____________ ________________________________________________________________________________________________________

Материальные вания здесь осуществляется по оценке технического соПроцессы и энергетические потоки диспетчеризации стояния контролируемого оборудования с учетом реальных процессов нагружения и деградации оборудования. Исходными данными для определения срока начала реПодсистема монта является определение статуса состояния, на основе Восстановления ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОДУКЦИЯ которого проводится диагностика, генезис и прогнозироРесурса ОБОРУДОВАНИЕ (вспомогательные службы (ОБЪЕКТЫ вание состояния оборудования. Восстановление утраченремонта, МТС, КОНТРОЛЯ) Статус состояния ного ресурса оборудования, как правило, производится с транспортного оборудования обслуживания, связи) учетом географических и климатических особенностей Процессы эксплуатации данного оборудования. Не сложно замевосстановления тить, что в системах УЭНОФС используются детерминиПроцессы Подсистема рованные экономико-математические модели, поскольку измерения диагностики, управляемых, Процессы информация о прогнозных сроках отказа оборудования, АСУ ТП мониторинга диагностических управления и распознавания о результатах диагностирования и распознавания неиси технологических неисправностей параметров правностей носит строго детерминированный (измерительный) характер. АСУ П Кроме того, анализ структурной схемы системы УЭРис. 4. Структурная схема автоматизации завода НОФС позволяет заключить, что такие системы состоят Рис. 4. Структурная схема автоматизации завода из двух подсистем: подсистемы диагностики, монитоСоздание единой информационной системы как осноСоздание единой информационной системы как основы управления предприятием выгодно, ринга и распознавания неисправностей и подсистемы вы управления предприятием выгодно, всего,пространстве с попрежде всего, с позиций экономики предприятия. В общемпрежде экономическом автоматизированной системы управления предприятием,Вгде циркулируют единые электронные восстановления оборудования. Ясно, что подсистемы диазиций экономики предприятия. общем экономическом документы, производственные взаимосвязи основных, вспомогательных и управленческих служб гностики, мониторинга и распознавания неисправностей пространстве автоматизированной системы управления становятся более четкими и устраняют дублирование. Такие взаимосвязи проще контролировать. В оборудования могут быть только автоматизированными предприятием, гдеконтроля циркулируют единые электронные них несложно установить места состояний финансовых, материальных и (или) энергетических потоков или места контроля событий в технологических процессах и функциональных или автоматическими, так как используют информацидокументы, производственные взаимосвязи основных, процессах управления этими потоками. Общая схема взаимосвязи различных технологических онные (компьютерные) технологии. Такие подсистемы вспомогательных и управленческих служб становятся процессов и функциональных процессов управления ими может дать общую информационную могут быть реализованы как локальные подсистемы более и устраняют Такие взаимокартину или статусчеткими событий/состояний оборудованиядублирование. предприятия. заключение можноконтролировать. отметить, что интегрированная система эффективного диагностики и мониторинга или как информационные Всвязи проще В нихинформационная несложно установить и надежного управления технологическим оборудованием является информационным базисом диагностические сети (ИДС). Подавляющее большинство места контроля состояний финансовых, материальных интегрированных информационных экономических систем предприятий, которые идут на смену российских изготовителей диагностической аппаратуры (или) энергетических потоков или места контроля сопрежним и автоматизированным системам управления предприятием. поставляют локальные подсистемы. В то же время подбытий в технологических процессах и функциональных Литература системы восстановления оборудования могут быть как процессах управления этими потоками. Общая схема Кубарев А.И. Надежность в машиностроении. – 2– изд., процессов перераб. и доп.и – М: автоматизированные, так и неавтоматизированные, и в 1.взаимосвязи различных технологических Издательство стандартов, 1989. – 224 процессов с. настоящее время подавляющее большинство ремонтных функциональных управления ими может дать 2. Афанасьев Н.А., Юсупов М.А. Система технического обслуживания и ремонта служб российских металлургических предприятий являобщую информационную картину–или статус событий/сооборудования энергохозяйств промышленных предприятий. М: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с. 3.стояний Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. – М: Высш. школа, 1989. – ются неавтоматизированными. оборудования предприятия. 238 с. В последние годы появилась обоснованная тенденция В заключение можно отметить, что интегрированная 4. Кузякин В.И. Информационная технология и архитектура дискретных систем интеграции разрозненных АСУ различного назначения в информационная система эффективного и надежного единую информационную систему предприятия. Причин управления технологическим оборудованием является тому несколько. Во-первых, главная цель любого прединформационным базисом интегрированных информаприятия – получать прибыль – наиболее рациональным ционных экономических систем предприятий, которые способом достигается при комплексном подходе к автоидут на смену прежним автоматизированным системам матизированному управлению всеми бизнес–сферами управления предприятием. данного предприятия. Во-вторых, стало очевидным, что все ранее разделенные технологические процессы Литература и функциональные процессы управления находятся в 1. Кубарев А.И. Надежность в машиностроении. – едином информационном пространстве и на этой осно2 – изд., перераб. и доп. – М: Издательство стандартов, ве могут быть объединены. В-третьих, современное раз1989. – 224 с. витие аппаратно-программных средств создания инфор2. Афанасьев Н.А., Юсупов М.А. Система технического мационных сетей достигло такого уровня, что позвообслуживания и ремонта оборудования энергохозяйств ляет создавать на предприятиях недорогие, локальные промышленных предприятий. – М: Энергоатомиздат, информационно-вычислительные сети, работающие по 1989. – 528 с. интернет-технологиям, и создавать внешние логистиче3. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность ские связи с поставщиками сырья и потребителями промашин. – М: Высш. школа, 1989. – 238 с. дукции предприятия. 4. Кузякин В.И. Информационная технология и архиТакую интеграцию в рамках всего предприятия принятектура дискретных систем мониторинга технического то называть интегрированной информационной системой состояния сложных объектов // Автоматика и вычисли(ИИС) предприятия. Вариантов реализации ИИС может тельная техника.– Рига: Зинатне,1992. № 2. С. 60–68. быть очень много. На рисунке 4, в качестве примера, при5. Информационные технологии управления: Учеб. поведен наиболее вероятный вариант структурной схемы собие для вузов / Под ред. проф. Титоренко Г.А. – 2-е изд., первой очереди ИИС завода. доп. – М.: Изд. ЮНИТИ-ДАНА, 2002. – 440 с.

150

Экспертное сообщество: научные подходы

Особенности создания информационных систем и технологий контроля, диагностики и мониторинга состояния технологического оборудования Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр РЫБАКИН, главный инженер ООО «Промэкспертиза» (г. Екатеринбург) Михаил ДЕЙКИН, инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Москва) Одной из основных особенностей создания современных информационных систем и технологий диагностики и мониторинга является необходимость формализации объектов и процессов контроля, а также моделирования систем и функциональных процессов диагностирования и прогнозирования состояния наблюдаемых объектов. Формализацию объектов контроля в этих случаях принято проводить в терминах выбранного метода неразрушающего контроля, который используется системой наблюдения. Обычно используется несколько методов одновременно. В связи с этим исследователь попадает в область решения задач большой размерности, в которых процесс формализации весьма затруднен и неоднозначен. Использование традиционных методов решения задач большой размерности при создании автоматизированных систем контроля, диагностики и мониторинга (АСКДМ) различных производственных объектов затруднено и требует больших усилий для создания математических моделей, с помощью которых разрабатываются и эксплуатируются АСКДМ. Другой особенностью создания информационных систем и технологий контроля, диагностики и мониторинга технологического оборудования является то, что АСКДМ наиболее эффективны в том случае, когда они интегрированы в автоматизированные системы управления производством (АСУП) или корпоративные информационные системы (КИС) данного предприятия. Здесь также возникает необходимость решения задач большой размерности со всеми указанными выше сложностями. При этом ситуация усугубляется тем, что научная методология и российский опыт интеграции АСКДМ и КИС на сегодняшний день практически отсутствуют. Сейчас разработчики диагностической аппаратуры и программных продуктов, реализующих в основном информационные технологии диагностики, создают обособленные АСКДМ, главной целью которых являются постановка диагноза состояния контролируемого оборудования и, существенно реже, распознавание возникших неисправностей. Повлиять на процесс восстановления утраченного ресурса наблюдаемого

оборудования тем или иным способом решаются единичные фирмы-поставщики диагностической аппаратуры. Процесс научного отображения предметов, объектов и явлений первой природы через гносеологический образ, создаваемый в сознании исследователя, принято называть «формализацией» объекта исследования, а отображение предметов второй природы – «моделированием». Термины «формализация» и «моделирование» в общем случае являются синонимами, и их принято различать, когда речь идет о предметах первой и второй природы одновременно. В результате формализации создаются концепты и формализмы (абстрактные математические объекты), а в процессе моделирования – концептуальные, математические, проектные, физические и тому подобные модели. Научно-теоретической основой умозрительных концептов, формализмов и моделей является математика. Другими словами, процессы формализации и моделирования есть процессы математизации. Изучение процессов формализации и моделирования дает полное представление о роли и значении математики в научно-теоретической и практической деятельности человека в области анализа, синтеза и создания различных систем, в том числе и диагностических информационных систем. Современная методология науки выделяет три способа математизации знаний. Это: математическая обработка эмпирических данных, формализация или моделирование объектов исследования и создание фундаментальных (математических) и прикладных (технических) теорий. Первый способ – это математическая (количественная) обработка эмпирических (экспериментальных) данных. Это способ выявления и выделения функциональных феноменологических взаимосвязей (законов, корреляций) между входными сигналами (входами Х = {xj : j = (1,n)}) и выходными реакциями (откликами Y = {yj : j = (1,m)}) на уровне объекта (процесса), которые наблюдают в природе или в экспериментах с объектами-оригиналами – Σ0. Данный способ математизации может быть определен как способ обработки эмпирического материала. Эмпирический материал может быть детерминированным, стохастическим или нечетким.

151

Дата печати 17.12.15 3:36 Редактор ____________, обработка Паластрова автор Иллюстрации

фундаментальных (математических) и прикладных (технических) теорий. б – это математическая (количественная) обработка эмпирических ║ = I k I * ║ x ║, где k – любой скаляр; данных.Экспертное Это способ выявления и выделения ║║ kxx +функциональных y ║ = ║ x ║ + ║ y ║. сообщество: научные подходы Модель – это мысленно представляемая или материально реализованная система, которая, аимосвязей (законов, корреляций) между входными сигналами (входами отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает новую информацию об исследуемом объекте. При моделировании АСКДМ используется подобие �� ыходными реакциями 𝑌 =знаний �𝑦𝑗 : 𝑗 = 1, 𝑚�)(аналогия) наского уровне объекта Второй способ(откликами математизации определяетобъекта (АМО) ивобъектом математическую модель (ММ) между объектом – оригиналом – моделью. 0 осуществляется Математическая модель – это формальная система, представляющая собой конечное как модельный. При этом способе некоторые объконкретного объекта. Она на основе ото- собрание . блюдают вся природе или в экспериментах с объектами-оригиналами – Σ символов и правил оперирования этими символами в совокупности с интерпретацией свойств екты и процессы выделяются (рассматриваются) в кабражения непустого множества данных и знаний, опредеопределенного объекта некоторыми отношениями, символами или константами. атизации может быть определен каких способ обработки эмпирического честве основных, базовых (назовем оригиналами), а ляющего и называемого областью интерпретации, в Как следует АМО из приведенного определения, конечное собрание символов («алфавит») и правила область оперирования этими символами («грамматика» и «синтаксис») приводят к формированию объектов или процессов исследования – нечетким. информационное множество данных, наделенй материалсвойства может других быть детерминированным, стохастическим или абстрактных математических объектов (АМО). (назовем их моделями) определяются или выводятся ное метрикой и/или нормой, определяемое предметной Интерпретация в математическом – это процесс преобразования абстрактного математизации знаний как модельный. При этом способемоделировании исходя из значенийопределяется первых. При модельном способе маобластью исследования объекта моделирования и назыматематического объекта (АМО) в математическую модель (ММ) конкретного объекта. Она тематизации знаний с помощью математического модеваемое значений интерпретантов. Именно осуществляется на пространством основе отображения непустого множества данных и знаний, определяющего АМО оцессы выделяются (рассматриваются) в качестве основных, базовых (назовем и называемого областью интерпретации, в область – информационное множествоэлеменданных, наделенное лирования осуществляется теоретическое отображение интерпретация, придавая численные значения йства других объектов или процессов исследования метрикой (назовем их моделями) и/или нормой, определяемое предметной областью исследования объекта моделирования и (теоретическая реконструкция) некоторого исследуемого там абстрактного математического выражения, делает называемое пространством значений интерпретантов. Именно интерпретация, придавая численные объекта-оригинала другой объект математическую дятся исходя из значенийв первых. При– модельном способе математизации последнее математической моделью реального объекта. значения элементам абстрактного математического выражения, делает последнее математической моделью реального модель оригинала. Построенная модель может выступать Связьобъекта. чисел, множеств и пространств показана на ритематического моделирования, осуществляется теоретическое отображение Связь чисел, и пространств аналогии, показана на рисунке 1, а связь процессов объектом-оригиналом для построения модели второго сунке 1, амножеств связь процессов установления подо- аналогии, установления подобия и интерпретации – на рисунке 2. рукция) некоторого исследуемого другой объект – на – рисунке 2. уровня декомпозиции и т.д. Сюдаобъекта-оригинала же можно отнести ин- в бия и интерпретации модели каких-либо систем. оригинала.формационные Построенная модель может выступать объектом-оригиналом для Третий способ – это способ создания относительно полМощность Метрика, норма рого уровнянойдекомпозиции и т.д.объектов Сюда иже можно отнести информационные математической теории систем, процессов и явлений некоторой предметной области знаний. Третий ем. Числа Множества Пространства предполагает существование логически полной это способспособ создания относительно полной математической теории объектов и системы понятий аксиоматики, теорем и следствий. МаРис. 1. Связь чисел, множеств, пространств лений некоторой предметной знаний. тематическая теория даетобласти методологию и язык Третий (алфавит способ предполагает Рис. 1. Связь чисел, множеств, пространств Полный набор этапов интерпретации, отражающий переход от АМО к конкретной ММ, Полный набор этапов интерпретации, отражающий и синтаксис) описания объектов и систем, явлений и прои полной системы понятий аксиоматики, теорем и следствий. Математическая включает четыре вида интерпретаций: синтаксическую (структурную), (смысловую), переход от АМО к конкретной ММ, включаетсемантическую четыре вида цессов различного назначения. Так, например, выглядит качественную (не количественную) и количественную (численную). В общем случае каждый из ю и язык общая (алфавит синтаксис) описания объектов и систем, явлений и интерпретаций: синтаксическую (структурную), семантитеория и систем (системология). перечисленных видов интерпретации может иметь многоуровневую реализацию. ческую (смысловую), (не количественную) Рассмотрим некоторые аспекты процедур формализаРассмотрим перечисленные видыкачественную интерпретаций более подробно. значения. Так, например, выглядит общая теория систем (системология). Синтаксическую интерпретацию будем рассматривать как случае отображение морфологической и количественную (численную). В общем каждый ции и моделирования объектов контроля и систем диагно(структурной) организации контроля исходного АМО в морфологическую организацию (структуру) заданного оторые аспекты формализации и моделирования объектов из перечисленных видов интерпретации может иметь стики ипроцедур мониторинга (далее – диагностических информа(или требуемого) АМО. Синтаксическая интерпретация может осуществляться как в рамках одного многоуровневую реализацию. ционных систем) состояния этих объектов. Рассмотрим мониторинга (далее – диагностических информационных систем) состояния математического языка, так и различных математических языков. Рассмотрим перечисленные виды интерпретаций бонекоторые аспекты, категории, определения и понятия, трим некоторые аспекты, категории, определения и лее понятия, которые подробно. которые представляются нам наиболее конструктивныаиболее конструктивными и создании рациональными создании и внедрении Синтаксическую интерпретацию будем рассматривать ми и рациональными при и внедрении при АСКДМ. Страницы_____________ ________________________________________________________________________________________________________

как отображение морфологической (структурной) органиНаибольший интерес представляет аспект стыка теозации исходного АМО в морфологическую организацию рии чисел, теории множеств и теории пространств. Иссле16461 знака(ов) D:\Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья 18\УЦПБ_ст18_КОРР.docx стр. 4 из 6 терес представляет теории чисел, теории множеств и теории заданного (или требуемого) АМО. Синтаксидование этойаспект области стыка знаний устанавливает логический Дата печати 17.12.15 (структуру) 3:36 Редактор ____________, обработкаинтерпретация Паластрова автор ческая может осуществляться как в рампереход от числа к множеству чисел, или от качественние этой области знаний устанавливает логический переход от числа к Иллюстрации ках одного математического языка, так и различных маного (неколичественного) свойства какого-либо элемента Страницы_____________ от качественного (неколичественного) какого-либо элемента к его тематических языков. к его количественному (численному)свойства определению. Про________________________________________________________________________________________________________ странство, в частном случае, есть множество, наделенное енному) определению. Пространство, в частном случае, есть множество, Аналогия, подобие или нормой. и нормой. метрикой Метрика есть неотрицательная функция φ(x,y) двух точек множества, системе из трех (x,y) двух точек множества, удовлетворяющая неотрицательная функция удовлетворяющая условий: Объект – оригинал Объект – модель

𝜑(𝑥, 𝑦) = 0, при 𝑥 = 𝑦; Абстрактная модель Математическая модель �𝜑(𝑥, 𝑦) + 𝜑(𝑦, 𝑧) = 𝜑(𝑥, 𝑧) 𝜑(𝑥, 𝑦) = 𝜑(𝑦, 𝑥) Интерпретация отрицательноеНорма число сопоставляемое каждому элементу x векторного есть ||x||, неотрицательное число ║x║, сопоставляемое каждому элементу x векторного пространства и удооряющее условиям: Рис. 2. Связь процедур моделирования условиям: Рис. 2. Связь процедур моделирования при x = 0; влетворяющее Семантическая интерпретация предполагает задание смысла математическим Семантическая интерпретация предполагает зада-выражениям, ║x║= 0 только при x = 0;

формулам, конструкциям, а также отдельным символамвыражениям, и знакам в терминах предметной области ние смысла математическим формулам, ║kx║ = I k I * ║x║, где k – любой скаляр; объекта моделирования. Семантическая интерпретация дает возможность сформировать по конструкциям, а также отдельным символам и знакам в ║x + y║ = ║x║ + ║y║. смысловым признакам однородные группы, виды, классы и типы объектов моделирования. В предметной области объекта Модель – это мысленно представляемая или зависимости матери- оттерминах уровней обобщения и агрегирования или, наоборот,моделирования. разделения и дифференциации, Семантическая интерпретация дает возможность сфорально реализованная система, которая, отображая или семантическая интерпретация представляется как многоуровневый, многоэтапный процесс. мировать по смысловым признакам однородные воспроизводя объект исследования, способна замещать Таким образом, семантическая интерпретация, задавая смысл абстрактномугрупматематическому объекту, переводит последний в категорию математической модели объекта-оригинала, пы, виды, классы и типы объектов моделирования. В за- в рамках его так, что ее изучение дает новую информацию об иси осуществляется такаяобобщения интерпретация.и агрегирования или, висимости от уровней следуемом объекте. При моделировании АСКДМисследования исполь- которого Интерпретация на качественном уровне предполагает существование качественных наоборот, разделения и дифференциации, семантическая зуется подобие (аналогия) между объектом – оригиналом параметров и характеристик объекта-оригинала, в терминах которых и производится интерпретация. интерпретация представляется как многоуровневый, и объектом – моделью. При качественной интерпретации могут использоваться не количественные графические, а временные процесс. которых, например, интерпретируется структура или Математическая модель – это формальная система, и блок-схемныемногоэтапный представления, посредством Такимобъекта образом, семантическая интерпретация, задапредставляющая собой конечное собрание символов и режим функционирования моделирования. Количественная интерпретация осуществляется за счет объекту, включения перев рассмотрение вая смысл абстрактному математическому правил оперирования этими символами в совокупности целочисленных и рациональных чисел, определяющих значение водит последний в категорию математической моделипараметров, с интерпретацией свойств определенного объектаколичественных некотохарактеристик, показателей. объекта-оригинала, в рамках исследования которого и рыми отношениями, символами или константами. В результате количественной интерпретации появляется возможность из системы, группы или осуществляется такая интерпретация. Как следует из приведенного определения, конечное совокупности математических объектов сформировать единственную математическую конструкцию, Интерпретация на качественном уровне предполагает собрание символов («алфавит») и правила оперирования являющеюся искомой математической моделью конкретного объекта-оригинала. существование качественных параметров и характериэтими символами («грамматика» и «синтаксис») привоМатематические модели реализуются с помощью вычислительных систем. Смысл математического моделирования заключается ввтом, что эксперименты не с реальной стик объекта-оригинала, терминах которыхпроводятся и производят к формированию абстрактных математических объфизической моделью а с его описанием, которое помещается в память вычислительных дитсяобъекта, интерпретация. При качественной интерпретации ектов (АМО). систем вместе с программами, реализующими изменения показателей объекта, предусмотренные этим могут использоваться не количественные графические, а Интерпретация в математическом моделировании – описанием. временныемоделью и блок-схемные представления, посредством это процесс преобразования абстрактного математичеС математической производят машинные эксперименты: меняют те или иные

152

показатели, то есть изменяют состояние объекта и регистрируют его поведение в новых условиях. Часто поведение объекта с помощью вычислительных систем имитируется быстрее, чем на самом деле. Математическую динамическую модель называют имитационной моделью. Разработка технических средств и программных комплексов диагностических информационных систем требует математического моделирования всех ее компонентов. Обзор многочисленной научно-технической литературы по проблемам математического, в том числе

также климатических, экологических, организационных, производственных и других аспектов ее функционирования. Концепции сложных диагностических систем всегда вербальны и формализуются математическими или концептуальными и математическими моделями в зависимости от выбранного метода моделирования. В первом случае используются субъективные или эвристические методы моделирования, а во Экспертное втором – научносообщество: обоснованные илинаучные объективные подходы методы построения математических моделей (рисунок 3).

которых, например, интерпретируется структура или реКОНЦЕПЦИЯ СИСТЕМЫ жим функционирования объекта моделирования. Количественная интерпретация осуществляется за КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ счет включения в рассмотрение количественных целоМОДЕЛИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ численных и рациональных чисел, определяющих значеМОДЕЛИРОВАНИЕ ние параметров, характеристик, показателей. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ В результате количественной интерпретации появляМОДЕЛИРОВАНИЕ ется возможность из системы, группы или совокупности математических объектов сформировать единственную МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ математическую конструкцию, являющуюся искомой математической моделью конкретного объекта-оригинала. Рис. 3. Субъективный (слева) и объективный (справа) Математические модели реализуются с помощью выРис. 3. Субъективный (слева) и объективный (справа) методы математического моделирования методы модели (концепты илимоделирования формализмы), в отличие от концепций, всегда числительных систем. Смысл математического модели-Концептуальные математического представляются на дескриптивном, в томмодели числе блок – схемном, или уровне описания в формевсимвольной рования заключается в том, что эксперименты проводятся Концептуальные (концепты формализмы), записи, например, в терминах теории высказываний, теории отношений или теории множеств. не с реальной физической моделью объекта, а с его опиотличие от концепций, всегда представляются на дескрипКонцептуальные модели позволяют выделить наиболее значимые функции исследуемой системы, санием, которое помещается в память вычислительных тивном, в том числе блок-схемном, уровне описания в форме уточнить свойства взаимодействия и взаимосвязи ее элементов, выделить наиболее существенные из систем вместе с программами, реализующими изменения символьной терминахКонцептуальная теории высказыних и определить множествазаписи, искомыхнапример, и заданных в параметров. модель (концепт, формализм), ваний, с одной теории стороны, отношений представляют или собойтеории формализованную концепцию, а с другой – показателей объекта, предусмотренные этим описанием. множеств. Концептуабстрактный альные математический объект, который выделить в результате интерпретации и конкретизации С математической моделью производят машинные модели позволяют наиболее значимые преобразуется в математическую модель конкретного исследуемого объекта или процесса. эксперименты: меняют те или иные показатели, то есть функции исследуемой системы, уточнить свойства взаимоФормальное описание контролируемого объекта и системы контроля являются важным изменяют состояние объекта и регистрируют его поведедействия моделирования. и взаимосвязи ее элементов, наиболее звеном математического Вначале исследуемыйвыделить объект разбивается на отдельные ние в новых условиях. Часто поведение объекта счасти помосущественные них и определить множества и показатели и элементы (определяются из компоненты с низкой надежностью), затемискомых определяются этихчем компонент, и, наконец, устанавливаются связи и модель взаимодействия (механические, щью вычислительных систем имитируется быстрее, заданных параметров. Концептуальная (концепт, конструктивные, энергетические, информационные) между ними. Всобой результате объективного на самом деле. Математическую динамическую модель формализм), с одной стороны, представляет формамоделирования вначале объектконцепцию, оказывается представленным виде концептуальной модели, в рамках называют имитационной моделью. лизованную а с другой –вабстрактный матемавыбранных методов неразрушающего контроля, а система диагностики – в виде концептуальной Разработка технических средств и программных комтический объект, который в результате интерпретации и плексов диагностических информационных систем требуконкретизации преобразуется в математическую модель ет математического моделирования всех ее компонентов. конкретного исследуемого объекта или процесса. Обзор многочисленной научно-технической литературы Формальное описание контролируемого объекта и сипо проблемам математического, в том числе концептустемы контроля является важным звеном математичеального, моделирования позволяет утверждать, что общеского моделирования. Вначале исследуемый объект разго подхода в этом вопросе пока не существует, а проблебивается на отдельные части и элементы (определяются мы концептуального моделирования систем решаются компоненты с низкой надежностью), затем определяются выборочно или не решаются вообще. показатели этих компонент, и, наконец, устанавливаются Однако многие авторы научных трудов в области мосвязи и взаимодействия (механические, конструктивные, делирования единодушны в том, что концептуальные моэнергетические, информационные) между ними. В резульдели, как смысловые структуры компонентов систем и их тате объективного моделирования вначале объект оказыотношений для любых предметных областей знаний, весьвается представленным в виде концептуальной модели, ма полезны и эффективны. Они позволяют существенно в рамках выбранных методов неразрушающего контроля, формализовать технологию разработки математических а система диагностики – в виде концептуальной модели моделей, с помощью которых затем синтезируются основструктуры информационных технологий управления ные элементы систем и разрабатываются комплексы провыбранными показателями надежности (безотказность, грамм, реализующих прикладные информационные техдолговечность, восстанавливаемость). Затем, в результанологии, например, диагностические информационные те проведения всех этапов интерпретации и конкретизатехнологии. ции концептуальных моделей, получаем математические Теоретические основы любых диагностических систем модели исследовательских задач. При этом важно учесть предполагают обязательное существование концепции все, что имеет значение для той практической задачи, в систем данного класса. Хотя главными компонентами которой возникла потребность в математическом модеконцепции любой социотехнической системы являютлировании, и вместе с тем не усложнить модель объекта ся цель ее создания и достигнутый или ожидаемый реконтроля и системы диагностирования и мониторинга. зультат, все же анализ концепции системы, как первый этап ее исследования, всегда присутствует. Он касается Литература конструкторских, технологических, информационных и 1. Цурков В.И. Динамические задачи большой размердругих аспектов изготовления системы, а также климатиности. – М.: Наука. 1988. – 288 с. ческих, экологических, организационных, производствен2. Сайт Интернета. Вибрация и все, все, все… http:// ных и других аспектов ее функционирования. vibration.narod.ru/ Концепции сложных диагностических систем всегда 3. Кузякин В.И., Лисиенко В.Г., Крюченков Ю.В. Основы вербальны и формализуются математическими или контеории и проектирования измерительных информационцептуальными и математическими моделями в зависиных технологий и систем. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ. мости от выбранного метода моделирования. В первом 2002. 237 с. случае используются субъективные или эвристические 4. Зобнин Б.Б. Моделирование систем. – Екатеринбург: методы моделирования, а во втором – научно обоснованИзд-во УГГГА, 2001. – 129 с. ные или объективные методы построения математиче5. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: ских моделей (рисунок 3). Учебник для вузов – 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2001,– 343 с.

153

Экспертное сообщество: научные подходы

Формализация систем и технологий диагностики и мониторинга состояния металлургического оборудования Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр РЫБАКИН, главный инженер ООО «Промэкспертиза» (г. Екатеринбург) Михаил ДЕЙКИН, инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Москва) Системы диагностики (СД), которые относятся к классу измерительных систем, предназначены для контроля, диагностирования, сертификации, распознавания и мониторинга состояния наблюдаемых объектов. Мир объектов второй природы как объектов диагностирования включает в себя объекты от предметов бытовой техники до аэрокосмических аппаратов и станций. Мир объектов первой природы становится предметной областью информационного мониторинга их состояния. Сейсмомониторинг, метеомониторинг являются объектами современного мониторинга. В последние годы диагностирование оборудования сложных технических объектов осуществляется с помощью: – стационарных информационно-диагностических сетей и систем; – автономных бортовых диагностических приборов и систем; – виртуальных переносных диагностических приборов. Наиболее эффективно для выполнения диагностирования, сертификации, распознавания и мониторинга состояния объектов наблюдения применяются информационные диагностические системы, которые относятся к одному из классов диагностических систем, а именно – к информационным системам технической диагностики и мониторинга (TDM-системам). TDM-технологии, как динамический аспект TDM-систем, строятся на основе статических моделей оценки состояния и динамических моделей процессов развития, движения, деградации и гибели. Для диагностики нужны модели статуса состояния, а для мониторинга нужны имитационные модели деградации. Рассмотрим некоторые из таких моделей более подробно. 1. Диагностические модели объектов контроля. Рассмотрим основное электрооборудование глиноземного производства. К нему обычно относят дымососы, дутьевые вентиляторы и другие электроагрегаты, как правило, с асинхронным приводом. На рисунке 1 приведены выбранные для контроля элементы конструкции, точки съема (1, 2, …) и направления съема (A,R,T) вибрационных параметров дымососа. На

154

корпусе асинхронного двигателя находятся три точки замера информации, так как необходимо снимать информацию в различных диапазонах частот. Для определения частоты скольжения необходим диапазон от 0,2 Гц до 40 Гц, для контроля общего состояния электромагнитной системы двигателя необходим диапазон от 5 Гц до 1000 Гц, а для контроля вентиляторов двигателя – диапазон от 10 Гц до 2000 Гц.

Рис. 1. Точки и направления съема диагностической информации на низконадежных элементах дымососов С учетом выбранных для контроля конструктивных элементов, точек и направлений замеров вибрации, а также технологических (Hp) и температурных (Tp) параметров концептуальная статистическая модель технического состояния дымососа выглядит так: KsmTs(Д) = {Hp + Tp + (5ART)Д + (5ART)ВП + (8R)Ф} Концептуальные статистические модели состояния дутьевых вентиляторов будут аналогичны модели дымососа. Их отличие заключается только в числе точек съема информации.

Экспертное сообщество: научные подходы Для построения концептуальной динамической модели, на основе анализа технической эксплуатации большого числа агрегатов с асинхронным приводом, вначале нужно определить характерные дефекты, повреждения и разрушения, подлежащие контролю. Затем нужно выбрать метод неразрушающего контроля. Пусть выбран метод спектрального виброанализа состояния контролируемых объектов, а также выбраны температурные и технологические параметры. Будем рассматривать движение выбранных диагностических параметров во времени. Тогда концептуальная динамическая модель технического состояния дымососа будет выглядеть так: KdmTs (Д) {Hp(t), Tp(t), Vs(t)}, ͌ где суммарный вектор Vs(t) представлен суммой векторов: Vv(t) – вектора вибрации от валопровода, Ves(t) – вектора вибрации от электромагнитных процессов статора, Ver(t) – вектора вибрации от электромагнитных процессов ротора, Vsr(t) – вектора вибрации от процессов проскальзывания ротора, Vso(t) – вектора вибрации от системы охлаждения двигателя и Vn(t) – вектора вибрации от дополнительных источников вибрации, вызванной неисправностями асинхронного агрегата. Поскольку концептуальные статические модели рассмотренных типов агрегатов практически подобны, то и динамические модели также будут идентичны динамической модели дымососа. 2. Модели систем диагностики и мониторинга. Рассмотрим концептуальную статическую модель системы контроля, диагностики и мониторинга (СКДМ) технического состояния асинхронных агрегатов, построенную с помощью теории шкал. После определения (выбора) структуры функций СКДМ, и заменив их шкалами, (рисунок 2.) имеем:

Рис. 2. Концептуальная статическая модель СКДМ На рисунке 2 отображены: ШМК – шкала метрологического кодирования; ШЦИ – шкала цифровых измерений; ШБПФ – шкала быстрых преобразований Фурье; ШДП – шкала дополнительных параметров; ШСХДр – шкала сбора и хранения данных прибора и ШСХДк – шкала сбора и хранения данных компьютера, соединяемые через RS232; ШРСС – шкала расчетов скорости скольжения ротора; ШДС – шкала диагностирования состояний; ШИН – шкала идентификации неисправностей; ШГП – шкала генезиса параметров; ШПП – шкала прогнозирования параметров; ШКП – шкала корреляции параметров; x(t) – входной сигнал вибрации в точке съема информации. Кроме того, Нр, Тр – дополнительные технологические и температурные параметры соответственно; S(w), ДП(t) – выходные параметры коллектора/сборщика и одновременно входные параметры технологического компьютера. Выходными параметрами шкал, реализованных на технологическом компьютере, являются: Rрсс – результат расчета скорости скольжения ротора; Rдс – результат диагностики состояния объекта; Rин – результат идентификации неисправностей; Rгп – результат генезиса параметров; Rпп – результат прогноза параметров; Rкп – результат корреляции параметров.

Следовательно, концептуальная статическая модель СКДМ на блок-схемном уровне является структурой ее функциональных модулей, представленных соответствующей структурой (блок-схемой) шкал. В дескриптивном виде концептуальная статическая модель СКДМ может быть представлена следующим выражением: Ksm(СКДМ) = {ШМК, ШЦИ, ШБПФ, ШДП, ШСХДр, ШСХДк, ШРСС, ШДС, ШИН, ШГП, ШПП, ШКП} Построим динамическую дескриптивную модель СКДМ агрегатов с асинхронным приводом с помощью теории шкал. Согласно этой теории любая шкала может быть представлена тройкой: Шi = {E, N, ψ} i. где E – эмпирическая система с отношениями; N – числовая система с отношениями; ψ – алгоритм отражения E на N. Тогда концептуальная динамическая дескриптивная модель коллектора/сборщика, реализованного с помощью сигнального микропроцессора – Kdm(KC), может быть представлена следующим выражением: Kdm(KC) = {(x(t), Hp, Tp), ((S(w),t), (ДП(t))), ψКС} где ψКС = {ψ1, ψ2}; ψ1 – алгоритм дискретизации, квантования, оцифровки и формирования спектра входного сигнала – x(t); ψ2 – алгоритм присвоения даты и времени – t замера дополнительных параметров Нр и Тр. Аналогично можно построить концептуальную дескриптивную динамическую модель для второй части СКДМ, реализованной на технологическом компьютере – Kdm(ТK): Kdm(ТK) = {(S(w,T), ДП(t-nT)), (RРСС, RДС, RИН, RГП, RПП, RКП), ψТК}. где ψТК = {ψ1, ψ2, ψ3, ψ4, ψ5, ψ6}; ψ1 – алгоритм расчета частоты скольжения ротора; ψ2 – алгоритм диагностирования технического состояния контролируемых объектов; ψ3 – алгоритм распознавания неисправностей; ψ4 – алгоритм генезиса параметров; ψ5 – алгоритм прогнозирования параметров; ψ6 – алгоритм корреляции параметров. Концептуальная динамическая модель всей системы контроля технического состояния асинхронных агрегатов Kdm(СКДМ) будет представлять собой совокупность динамических моделей коллектора/сборщика и технологического компьютера: Kdm(СКДМ) = {Kdm(KC), Kdm(ТK)} Или в развернутом виде: Kdm(СКДМ) = {((x(t), Hp, Tp), ((S(w),t), ДП(t)), ψКС), (((S(w), t-nT), ДП(t-nT)), (RРСС, RДС, RИН, RГП, RПП, RКП), ψТК)}. Отсюда следует, что концептуальная динамическая модель системы контроля технического состояния асинхронных агрегатов представляет собой модель движения и позволяет выбрать информационную технологию диагностики и/или мониторинга технического состояния асинхронных агрегатов. Концептуальное моделирование в рамках теории шкал позволяет достаточно просто формализовать концепцию TDM-систем контроля, диагностики, сертификации, распознавания и мониторинга технического состояния оборудования сложных технических объектов. В качестве объектов наблюдения может быть выбрано любое энергетическое оборудование металлургических производств и переделов. 3. Формализация ТDМ-технологий. Системный анализ современного состояния систем и организации работ по техническому обслуживанию и ремонту сложных технических объектов убеждает в необходимости перехода от системы планово-предупредительных ремонтов к стратегиям управления эксплуатационной надежностью этих объектов по их техническому состоянию. Преимущества такого перехода с точки зрения экономии трудовых, материальных и финансовых ресурсов бесспорны, а в условиях рыночной экономики просто необходимы.

155

Экспертное сообщество: научные подходы Однако такой переход возможен только при условии создания систем технической диагностики и/или систем мониторинга технического состояния контролируемых объектов. Для создания современных информационных систем контроля, диагностики и мониторинга сложных технических объектов необходимы: – первичная измерительная аппаратура диагностических параметров; – вторичная информационно-вычислительная техника для переработки и визуализации диагностической информации; – информационные технологии диагностики или мониторинга. Другими словами, нужны средства и методы измерения, сбора сигналов (с ориентацией на первичную измерительную аппаратуру и методы неразрушающего контроля), алгоритмы преобразования этих сигналов в цифровую диагностическую информацию и комплексы программ преобразования накопленных данных с помощью математических моделей. В настоящее время используется несколько видов информационных технологий контроля, диагностики, сертификации, распознавания и мониторинга состояния оборудования сложных технических объектов, каждая из которых, реализуется соответствующими пакетами прикладных программ. Рассмотрим эти технологии подробней. 1. Информационная технология диагностики. Информационная технология диагностики позволяет получать общую оценку состояния контролируемых объектов в соответствии с принятой диаграммой событий/ состояний путем сравнения каждого из контролируемых параметров с нормой. Обычно протокол оценки состояния объектов дополняется протоколом определения статуса состояния контролируемого объекта и протоколом исключений контролируемых параметров из нормы (ниже фона, выше нормы). Классификация видов диагностики выделяет функциональную и тестовую диагностику технических объектов. Тестовая диагностика проводится на неработающем объекте. Далее будет рассматриваться только функциональная диагностика, которая проводится на работающем (функционирующем) объекте и, как правило, выполняется с точностью до определения одного из двух его состояний: – «исправен – неисправен»; – «работоспособен – неработоспособен»; – «правильно функционирует – неправильно функционирует». Однако в большинстве случаев такая оценка состояния объектов не удовлетворяет их владельцев, и тогда применяется функциональная диагностика с использованием трехуровневой оценки состояний: – «исправен»; – «неисправен»; – «неработоспособен». В обоих случаях речь идет об общей функциональной диагностике или об общей оценке состояния объекта. Диагностика в этом случае сводится к определению одного из вышеназванных состояний объекта с помощью одно- и двухуровневых моделей переходов из одного состояния в другое. В последние годы все чаще стала использоваться четырехуровневая диаграмма событий/состояний. В этом случае выделяют следующие состояния контролируемых объектов: – «исправен»; – «неисправен»; – «неисправен, но работоспособен»; – «неработоспособен». Естественно, что модель перехода событий/состояний в этом случае должна быть четырехуровневая. На рисунке 3 показаны диаграммы событий/состояний для трех(а)- и четырех(б)уровневых моделей.

156

Рис. 3. Диаграммы событий/состояний Главным недостатком общей функциональной диагностики является то, что она не дает ответы на такие вопросы, как: – какие детали, узлы и элементы объекта неисправны? – какие виды неисправностей имеют детали, узлы, элементы и объект в целом? – когда произойдет отказ детали, узла, элемента, объекта? Ответить на первый вопрос можно в том случае, если используется функциональная диагностика с оценкой состояния контролируемых объектов по совокупности его контролируемых параметров. В этом случае речь идет о функциональной параметрической диагностике контролируемых элементов объекта, и совершенно очевидно, что для такого контроля необходим строго определенный набор диагностических параметров, характеризующих состояние детали, узла, элемента и объекта в целом. Если речь идет о трехуровневом состоянии объекта, нужно установить точное значение фоновых (ФОН), допустимых (1ПУ), предельных (2ПУ) и запредельных (3ПУ) параметров. В этом случае диагностика сводится к измерению диагностических параметров и сравнению их с фоновыми, допустимыми, предельными и запредельными значениями измеренных параметров. При этом совокупность измеренных значений параметров представляет собой протокол определения статуса состояния (статус состояния) объекта, а совокупность параметров, значения которых находятся вне допуска, представляет собой протокол исключения параметров из нормы. Следует отметить, что после проведения общей функциональной параметрической диагностики можно только констатировать то или иное состояние, и невозможно указать виды неисправностей и спрогнозировать момент отказа детали, узла или полный отказ самого объекта. Математическая модель диагностирования технического состояния, например, агрегатов с асинхронным приводом Mmod (Ts)j для j-го элемента контроля с учетом вышеизложенного определится так: Mmod diag(Ts)j = (P(t) ≥ (Фон, 1ПУ, 2ПУ, 3ПУ), где P(t) – вектор диагностических параметров на время замера t. В настоящее время функциональная диагностика в чистом виде, как правило, не используется. 2. Информационная технология распознавания неисправностей. Информационная технология распознавания неисправностей позволяет ответить на вопрос: «Какие виды неисправностей имеют детали, узлы, элементы и объект в целом?» Для этого нужна реализация функций определения места, тяжести и вида обнаруженной неисправности.

Экспертное сообщество: научные подходы При этом необходимо установить критерии неисправностей деталей, узлов, элементов и контролируемых объектов в целом. Правильно выделенные критерии позволяют обнаруживать частичные и полные, устойчивые и неустойчивые, явные и неявные дефекты, повреждения и разрушения. Критерием дефекта, повреждения и разрушения (тяжести неисправности) называется предельное, запредельное и аварийное значение хотя бы одного или нескольких диагностических параметров соответственно. Совокупности критериев отказа лежат в основе определения вида неисправности, а место съема диагностической информации позволяет локализовать место неисправности. В настоящее время из всех известных методов наиболее широкое распространение получили три вида распознавания неисправностей: – метод ручного анализа; – метод автоматизированного распознавания; – метод экспертных систем распознавания неисправностей. Метод ручного анализа наиболее сложен, так как требует для своей реализации опытного специалиста по диагностике контролируемых объектов. Метод автоматизированного распознавания неисправности требует наличия функций параметрического (корреляционного, дисперсионного, регрессионного) анализа, моногармонического и/или спектрального анализа. Он также требует услуг опытного специалиста для своего осуществления. Третий метод требует создания специальных экспертных систем с весьма непростыми алгоритмами принятия решений. Обычно создаются вероятностнодетерминированные системы, использование которых дает наиболее высокую сходимость распознавания. Вначале система настраивается как стохастическая, по опыту или по аналогии, а затем, по мере накопления базы знаний, она детерминируется теми случаями, которые встречались хотя бы один раз и были подтверждены при ремонтах оборудования. Известен также и вариант комбинации всех трех методов, суть которых при этом не изменяется. Математическая модель определения i-й из N неисправности, например, для агрегатов с асинхронным приводом при виброанализе определится так: Mmod ident(N)i = (P(t-nT) ≥ (Фон, 1ПУ, 2ПУ, 3ПУ), (A, f)i), где P(t-nT) – вектор параметров на дату замера t-nT; Т – цикл (интервал) ненаблюдения; n – число замеров; (A, f)i) – амплитудно-частотная характеристика i-й неисправности. 3. Информационная технология сертификации. В последние годы в области контроля технического состояния объектов совместно с функциональной диагностикой стала использоваться сертификация (освидетельствование) состояния контролируемого объекта, которая представляет собой сочетание общей диагностики, параметрической функциональной диагностики и определения видов неисправностей с протоколированием обнаруженных дефектов, повреждений и разрушений. С точки зрения методологии диагностики и обнаружения неисправностей сертификация ничего нового в себе не содержит, но является весьма удобным способом контроля состояния объектов, так как более полно характеризует текущее состояние контролируемых деталей, узлов, элементов и объекта в целом. Наличие экспертной системы позволяет автоматизировать эту технологию, что делает ее более привлекательной и функционально более полной. 4. Информационная технология мониторинга. Информационная технология мониторинга, как непрерывное или периодическое наблюдение технического состояния объектов, имеет более широкие функциональные возможности и в общем случае включает в себя: диагностику (оценку текущего), генезис (оценку прошлого)

и прогноз (оценку будущего) состояния контролируемых объектов. Мониторинг на базе спектрального, корреляционного и гармонического анализа диагностических данных позволяет научно обоснованно: прогнозировать отказы и в этой связи планировать сроки и объем ремонтных работ, затраты трудовых, материальных и финансовых ресурсов в системе техобслуживания и ремонтов, определять достаточные критерии оценки состояния объектов, определять значения критериев оценки состояния объектов и определять характерные признаки неисправностей. Для того чтобы ответить на вопрос, когда произошел или когда произойдет отказ оборудования, нужна функция генезиса и прогнозирования значений диагностических параметров. Эти функции реализуются в информационной технологии мониторинга технического состояния. В настоящее время известно несколько методов мониторинга. Главными отличительными признаками этих методов являются используемые правила определения безаварийной остановки эксплуатации контролируемого объекта. Вот некоторые из этих правил: – правила допускового контроля; – правила минимизации остаточного ресурса; – правила гарантированного успеха или игровой подход. Любое из этих правил предусматривает использование математической модели процессов деградации оборудования для определения даты остановки эксплуатации неисправного объекта. При этом математические модели должны иметь ситуационный характер, то есть после каждого измерения диагностических параметров уточняется траектория параметрического вектора в пространстве его значений. В настоящее время наибольшее распространение получили два метода мониторинга технического состояния объекта безаварийной остановкой эксплуатации объекта по правилу допускового контроля. Суть первого метода заключается в определении даты остановки эксплуатации объекта по дате пересечения экстраполяционного полинома, апроксимирующего процесс (тренд) изменения наблюдаемых параметров, с уровнем запредельных значений этих параметров. Математическая модель прогнозирования технического состояния и определения даты отказа Do агрегатов с асинхронным приводом, например, по уровню 3ПУ параметра OVR для точки 3T с помощью сплайн-функции – SF(OVR, 3T) определится следующим выражением: Mmod prog (Ts (OVR, 3ПУ, 3Т)) = Do = {█у=3ПУ, у=SF (OVR,2T)┤ Суть второго метода заключается в определении даты остановки эксплуатации объекта по дате пересечения экстраполяционного полинома, апроксимирующего процесс приращения к среднеарифметическим значениям наблюдаемых параметров, с уровнем запредельных значений этих параметров. Второй метод дает более позднюю дату остановки эксплуатации и может применяться для определения даты технического обслуживания или ремонта, в то время как первый метод может применяться для определения даты очередного обследования объекта. 8. Информационная технология сертификации с последующей постановкой на непрерывный или периодический мониторинг. Наиболее рациональной информационной технологией контроля технического состояния медленно деградирующих объектов является информационная технология сертификации объекта с последующей постановкой его на периодический или квазистационарный мониторинг. В настоящий момент на постоянный мониторинг с помощью квазистационарных систем мониторинга могут быть поставлены только асинхронные двигатели. Синхронные двигатели, синхронные компенсаторы и генераторы пока могут быть поставлены на постоянный мониторинг только с помощью стационарных систем.

157

Экспертное сообщество: научные подходы Литература 1. Информационно-измерительная техника и технологии: Учебник для вузов / Калашников В.И., Нефедов С.В., Путилин А.Б. и др. Под ред. Раннева Г.Г. – М.: Высшая школа, 2002. – 454 с., илл. 2. Информационно-измерительная техника и технологии: Учеб. пособие/ Кузякин В.И., Лисиенко В.Г., Богомолов В.П. – Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2001. – 133 с., илл.

3. Кузякин В.И., Лисиенко В.Г., Крюченков Ю.В. Основы теории и проектирования измерительных информационных технологий и систем. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2002. 237 с., илл. 4. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учебник для вузов. 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2001. – 343 с., илл.

Процессы моделирования эксплуатационных дефектов на примере развития трещин при испытаниях на малоцикловую коррозионную усталость Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр РЫБАКИН, главный инженер ООО «Промэкспертиза» (г. Екатеринбург) Михаил ДЕЙКИН, инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Москва)

158

±0,1

24,5

±0,1

1-1

Рассмотрим методику моделирования развития трещин при испытаниях на малоцикловую коррозионную усталость, описанную И.В. Кудрявцевым и А.Р. Чекневым (1). Специалисты ООО «Уральский центр промышленной безопасности» и ООО «Промэкспертиза» поставили задачу проверки гипотезы образования трещин в металле котельных барабанов вследствие воздействия низкочастотных переменных напряжений высокого уровня при одновременном воздействии котловой воды (малоцикловая коррозионная усталость). Для проверки этой гипотезы были испытаны котельные стали марок 16ГНМ, 22К, 15ГСМФ в условиях, приближенных к эксплуатационным. При этом особое внимание уделялось изучению характера трещин в металле, исследованию механизма их развития и сопоставлению с эксплуатационными трещинами. Испытания проводились в специально оборудованной машине с электронагревательным устройством (тип ПС-3). Активно перемешиваемая коррозионная среда обмывала полностью погруженный в нее образец со скоростью 1,5–2 м/с, то есть приблизительно со скоростью движения воды в зонах трубных отверстий барабанов. Типичные эксплуатационные трещины в котельных барабанах возникают преимущественно в зонах трубных отверстий, где металл подвергается особенно значительным циклическим деформациям при непрерывном воздействии котловой воды. Температура воды при испытаниях составляла 50, 80 и 100 °С. Выбор указан-

ного диапазона температур среды (при свободном доступе воздуха) обусловлен тем, что малоцикловой характер нагружения металла барабана наблюдается главным образом в режимах пусков-остановок, когда поверхность металла может омываться водой относительно низких параметров (t≤100 °C) с повышенным содержанием кислорода (до 6 мг/л). В качестве коррозионных сред были применены синтетическая котловая вода, дистиллированная вода, ухудшенная котловая вода (раствор с повышенным содержанием хлор-ионов) и вода из водопровода. Синтетическая котловая вода по своему составу имитировала промышленную котловую воду. Для приготовления раствора в дистиллированную воду в определенной пропорции добавляли Na3PO4, NaCl, NaOH, Na2SO4, NaSiO3. Применяли растворы нормальной, повышенной в 10 раз и пониженной в 10 раз концентраций.

Целесообразность моделирования развития эксплуатационных дефектов в лабораторных условиях определена необходимостью более точного понимания причин повреждений и на основании этого выбора оптимальных материалов для работы в конкретных условиях эксплуатации.

R2 74° 20'

±0,1

157

±0,2

±0,4

314

75341,55

Рис. 1. Эскиз образца для испытания на малоцикловую Рис. 1. Эскиз образца для испытания на малоцикловую коррозионную усталость коррозионную усталость Испытания проводили на призматических образцах с надрезом (рис. 1). Геометрия надреза определяла теоретический коэффициент концентрации напряжений 2,55, что соответствовало концентрации напряжений в очках водоопускных труб барабанов. Образцы нагружали повторно-

Экспертное сообщество: научные подходы статическим изгибом поперечной пульсирующей силой с частотой 15 цикл/мин. Проведенные исследования показали, что характер трещин малоцикловой коррозионной усталости мало зависит от примесей, содержащихся в котловой воде. Трещины, полученные в средах различного состава, имели одни и те же характерные признаки. Это указывает на определяющую роль силового фактора в процессе развития трещин. Примеси только ослабляли или усиливали действие воды как химически активного вещества. Влияние коррозии проявилось, прежде всего, в существенном ускорении процесса развития повреждений в металле по сравнению с испытаниями на воздухе. Трещины в образцах, испытанных в коррозионной среде, возникали при меньшем числе циклов нагружения и развивались значительно быстрее, чем на воздухе. В результате долговечность образцов в коррозионных средах оказалась существенно ниже, чем на воздухе. В образце из стали 16ГНМ, испытанном на воздухе при верхнем напряжении цикла σ=40 кг/мм2 зарождение видимых трещин наблюдалось через 7 000 циклов, а в образце, испытанном в кипящей воде, – через 3 000 циклов. Развитие трещин завершалось разрушением образцов на воздухе через 12 000 циклов и в воде – через 4 000 циклов. Макротрещины, возникающие в образце под воздействием повторного изгибающего момента, на воздухе и в коррозионной среде имеют одинаковую ориентацию – перпендикулярно к направлению максимальных растягивающих напряжений. Однако количество таких трещин не одинаково. В коррозионной среде они зарождаются сразу во многих плоскостях, что ведет к развитию хорошо выраженной сетки трещин на дне надреза и на всех уровнях нагрузки. При испытаниях на воздухе число трещин в группах значительно меньше. Поперечный шлиф надреза образца из стали 15ГСМФ показал, что с ростом числа циклов нагружения отдельные микротрещины обгоняют в своем развитии соседние и превращаются в макротрещины. В зоне наибольшей напряженности металла образуется сетка макротрещин. При дальнейшем росте числа циклов происходит постепенное слияние отдельных трещин в группах в единую магистральную трещину по всему сечению образца. На воздухе этот процесс протекает относительно быстрее, чем в коррозионной среде, где благодаря взаимному разгружению многочисленные трещины в группах достаточно длительное время развиваются параллельно и достигают значительной глубины. Испытания, проведенные для стали 22К, показывают, что на воздухе образовалась единая магистральная трещина, в то время как в воде продолжает развиваться группа трещин. Описанные характерные особенности трещин присущи всем образцам, во всех средах и мало зависят от материала и примесей в воде. Зарождение первоначальных микротрещин обусловлено наличием микроконцентраторов напряжений и электрохимической неоднородностью поверхности металла, подвергаемого пластическому деформированию. Далее трещина под влиянием окислительных процессов расширяется, вершина ее затупляется и углубление трещины в металл приостанавливается. Однако в затупленных вершинах некоторых трещин оказываются ослабленные под действием повторных нагружений границы зерен. Возникает мельчайшая микротрещина, которая, становясь новым концентратором напряжений, ускоренно продвигается вглубь металла, пока не останавливается, натолкнувшись на достаточно прочный микрообъем.

Коррозионная среда устремляется к вершине микротрещины, в зону наибольшей пластической деформации, и, разъедая металл, уменьшает концентрацию напряжений. При этом продукты коррозии, имея удельный объем, существенно больший по сравнению с основным металлом, оказывают расклинивающее действие на стенки трещины. Ширина трещины у ее вершины все более увеличивается за счет окисления металла. Образуется обширная полость с затупленной вершиной, а процесс углубления трещины в металл приостанавливается до тех пор, пока в закругленной вершине вновь не возникнет микротрещина. Процесс повторяется. Наблюдения за развитием микротрещин в вершинах полостей показали, что ствол их по ширине сопоставим с размерами зерен металла, и поэтому говорить о межкристаллитном или транскристаллитном характере разрушения не представляется возможным. При этом на некотором удалении от вершины микротрещины происходит проникновение среды по ослабленным межзеренным границам. Поэтому границы зерен играют важную роль в развитии малоцикловых коррозионно-усталостных повреждений в стали. Можно предположить, что сталь с более прочными межзеренными границами будет лучше сопротивляться малоцикловой коррозионной усталости. Анализ кривых малоцикловой коррозионной усталости показал, что сталь 15ГСМФ относительно лучше, чем стали 16ГНМ и 22К, сопротивляется этому виду нагружения. При исследовании трещин в стали 15ГСМФ было обнаружено существенное их отличие от описанных выше трещин в сталях 16ГНМ и 22К. Если в последних сталях с перлитно-ферритной структурой трещины развиваются избирательно, в основном по границам зерен, то в стали 15 ГСМФ, имеющей бейнитовую структуру, такой избирательности не наблюдается: трещины развиваются как по зерну, так и по границам. Уже на начальной стадии развития такие трещины имеют сильно скругленные формы с затупленными вершинами, благодаря чему действие их как концентраторов напряжений уменьшается. Трещины развиваются более равномерно и не имеют ярко выраженных полостей и сужений, свойственных трещинам в сталях 16ГНМ и 22К. Наблюдения за процессами развития трещин в сталях при увеличении коррозионной активности среды путем повышения температуры испытаний от 50 до 100 °С показали резкую активизацию коррозионных процессов и существенное ускорение всех стадий разрушения. С повышением температуры среды число трещин в группах увеличивалось, повышалась скорость их развития, увеличивались относительные размеры трещин, однако их характер оставался неизменным. Сопоставление характера трещин в сталях, испытанных на малоцикловую коррозионную усталость, с типичными эксплуатационными повреждениями материала котельных барабанов обнаружило принципиальное сходство между ними. Если одинаковы трещины, то одинаковы и причины, их вызывающие. Таким образом, были выработаны условия лабораторных испытаний материала, наилучшим образом имитирующие эксплуатационные условия. На сегодняшний момент проблеме моделирования эксплуатационных испытаний уделяется мало внимания со стороны как эксплуатирующих, так и экспертных организаций. Совместные усилия в направлении проведения осмысленных лабораторных исследований, привязанных к конкретным эксплуатационным вопросам, помогут повысить эксплуатационную надежность оборудования.

159

Экспертное сообщество: научные подходы

Измерение твердости с целью определения интенсивности напряжений в области пластической деформации нагретого металла Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр РЫБАКИН, главный инженер ООО «Промэкспертиза» (г. Екатеринбург) Михаил ДЕЙКИН, инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Москва) В основе метода исследования напряженно-деформированного состояния в пластической области путем измерения твердости лежит зависимость между твердостью (H) и интенсивностью напряжений (σi), на которую при обычных температурно-скоростных условиях деформирования не влияет вид напряженного состояния. Для исследования методом измерения твердости процессов пластического деформирования, протекающих при повышенных температурах, необходимо установить, влияет ли в этом случае вид напряженного состояния на зависимость H – σi. При этом целесообразно связывать твердость остывшего металла с напряжениями, которые были созданы при пластическом деформировании нагретого металла. Задачу определения возможности применения метода измерения твердости к изучению пластического деформирования нагретого металла реализовали в своей работе Ф.К. Томилов и Д.В. Хван. Они исследовали зависимость между твердостью и интенсивностью напряжений при линейном (растяжение и сжатие) и плоском напряженном состоянии (кручение) с целью проверки зависимости кривой H – σi при повышенных температурах от схемы деформирования в условиях линейного напряженного состояния. Растяжение плоских образцов из стали Ст3 производили при температурах 20, 200 и 300 °С. Отожженные цилиндрические образцы диаметром 10 и высотой 13 мм подвергали сжатию в специальной печи, устанавливаемой на гидравлическом прессе. Образцы осаживали до различных степеней деформации со смазкой в виде жидкого стекла, графита и свинцовой или алюминиевой фольги. По достижении заданной температуры образцы выдерживали при этой температуре в течение 0,5 часа с тем, чтобы обеспечить полное прогревание, после чего производили деформирование. Температуру контролировали и регулировали с помощью хромель-копелевой термопары и терморегулятора типа ЭПВ. Влияние контактных сил трения в условиях опытов было незначительным, образцы сохраняли цилиндрическую форму. После осадки и остывания образцы разрезали по меридиональному сечению и шлифовали. Затем в двух точках этого сечения, достаточно удаленных от тор-

160

цов, измеряли твердость по Бринелю шариком диаметром 5 мм под нагрузкой 250 кг. Среднее из измеренных значений твердости сопоставлено на рисунке 1 с интенсивностью напряжений, рассчитанной по деформирующему усилию и размерам образца после деформирования. Отклонения точек, полученных при сжатии из тарировочного графика HВ – σi, носят случайный характер и примерно равны разбросу точек, полученных при растяжении.

Рис. 1. Связь между твердостью НВ и интенсивностью напряжения σl при протяжении (зачерченные точки) и сжатии (светлые точки) образцов из стали СТ3. 1–3 – температура испытания 20, 200 и 300 °С соответственно Чтобы исследовать влияние вида напряженного состояния на кривую H – σi, провели испытание на кручение и растяжение образцов из сталей марок Ст3 и Ст10 и пластичной латуни Л62 при температуре 300 °С.

Экспертное сообщество: научные подходы

построении тарировочной зависимости по енных графиков представлены на рисунать влияние вида напряженного состояния нарезулькривую H –тарировочных σi, провели яние вида При напряженного состояния на кривую H – σ i, провели татам испытаний на кручение удается достичь больших ке 2. Экспериментальные точки, полученные при кручерастяжение образцов из сталей марок Ст3 и Ст10 и пластичной латуни Л62 ние образцов из сталей марок при Ст3практически и Ст10 и неизменной пластичной нии, латуни Л62 совпали с кривыми НV – σ , построенныпластических деформаций практически i

ми по результатам испытаний на растяжение. геометрической форме образца. Нагружение при кручении не является простым, так как при сохранении по- на кручение удается тарировочной зависимости по результатам испытаний очной зависимости по напряжений результатам испытаний на кручение удается добия девиатора изменяются направления ческих деформаций при практически неизменной главных Указанные положения позволяют считатьгеометрической деформаций приосей. практически неизменной геометрической форме форме этот метод испытания наиболее приемлемым ссохранении точки зрекручении не является простым, так как при подобия девиатора ии не является простым, так как при сохранении подобия девиатора ния обоснования возможности определения напряжений направления главных осей. Указанные положения позволяют считать этот ения главных осей. Указанные позволяют при повышенной температуреположения методом измерения твер- считать этот дости. лее приемлемым с точки зрения обоснования возможности определения емлемым с точки зрения обоснования возможности определения Испытание на кручение проводили трубчатой электринной температуре методом измерения твердости. пературе методом измерения твердости. ческой печи, в которую вмонтирована кварцевая трубка, учение проводили трубчатой электрической печи, в которую вмонтирована предохраняющая образец от соприкосновения с нагревапроводили трубчатой электрической печи, в которую вмонтирована тельными элементами. Печь устанавливали на машине раняющая образец от соприкосновения с нагревательными элементами. ая образецдля отиспытаний соприкосновения нагревательными элементами. Печь Печь на кручениес К-150. Температуру поддерне для живали испытаний на кручение К-150. Температуру поддерживали и вК-150. течение опыта с помощью териспытаний наи регулировали кручение Температуру поддерживали и морегулятора и хромель-копелевой термопары, горячий пыта с помощью терморегулятора и хромель-копелевой термопары, горячий помощью спай терморегулятора и хромель-копелевой термопары, горячий которой соприкасался с рабочей частью образца. Облся с рабочей частью образца. Образец помещали печь, нагретую до абочей частью образца. Образец в печь, внагретую до разец помещали в печь, нагретуюпомещали до заданной температуры, и после выдержки при температуре опыта в течение после выдержки при температуре опыта в течение 30 мин. производили выдержки при температуре опыта в течение 30 мин. производили 30 минут производили деформирование. Зависимость ei – H – σi устанавливали для каждого маH – σi устанавливали для каждого материала по результатам испытания двух териала результатам испытания двухрезультатам цилиндрических танавливали дляпокаждого материала по испытания двух образцов радиусом R. Один образец закручивали на нековом радиусом R. Один образец закручивали на некоторый относительный угол R. Один образец закручивали на получения некоторый относительный угол начального торый относительный угол θ1 для ого участка кривой H – σ , второй – доводили до разрушения. i , второй – доводили до разрушения. участка H – σi– тка кривой H – σкривой доводили до разрушения. i, второй γ = θR рассчитывали сдвиг сечению, а γ – логарифмический По формуле сдвиг по сечению, а по позначению θR i i рассчитывали читывали сдвиг по сечению, а по значению γ – логарифмический по значению γ – логарифмический сдвиг.

𝛾 𝛾 �4 + 𝛾 2 �� 𝛾 𝑔 = 𝑙𝑛 �1𝑔+= 𝑙𝑛 �𝛾�1++�4 + 𝛾+2 �� 2 2 йобразца. радиус образца. с30 Здесь R – текущий радиус образца. знака(ов) еформаций Интенсивность деформаций ий Регламент\2015\№6_2015\УЦПБ\статья 21\УЦПБ_ст21_КОРР.docx атья 21\УЦПБ_ст21_КОРР.docx стр. 3 из 5 1 а печати 18.12.15 11:201 𝑒=� 𝑔 =Паластрова = 𝑔 автор дактор ____________, аластрова автор 𝑒� = обработка √3 люстрации √3 яжение определяли понапряжение крутящему моменту из соотношения определяли по крутящему моменту из соотношения Касательное определяли по крутящему Рис. 2. Зависимость е аницы_____________ i

стр. 3 из 5

– HV – σl при растяжении (треl моменту из соотношения угольники) и кручении (крестики) при температуре 300 °С _____________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ τ для 3 𝑑𝑀стали 10 (α) и латуни Л 62 (δ)

3 𝑑𝑀 �𝑀 + 1�3 𝛾 Результаты � �𝑀 + 1�3 𝛾 �𝜏 = 3 проведенного исследования позволяют 3 2𝜋𝑅 𝑑𝛾 2𝜋𝑅 𝑑𝛾 сделать вывод, что и при повышенных температурах вид Интенсивность напряжений ряжений 𝜎�=√3𝜏 напряженного состояния не влияет на связь между тверИнтенсивность напряжений 𝜎�=√3𝜏 достью и интенсивностью Указанное обстояЗакрученные образцы разрезали попо сечению, перпендиЗакрученные образцыперпендикулярному разрезали сечению, перпендикулярному к продольной оси образца, и цы разрезали по сечению, к продольной оси образца, и напряжений. тельство позволяет рекомендовать использование метода кулярному к продольной оси образца, и после подготовки сле подготовки поверхности в этом сечении измеряли твердость по Виккерсу под нагрузкой 20 кг. ости в этом сечениив измеряли твердость по Виккерсу нагрузкой 20 кг. измерения твердости для исследования процессов пластиповерхности этом сечении измеряли твердость по Вик- под ческого деформирования, протекающих при повышенных керсу 20 кг. производили Для сталей и 10 кг для латуни. я сталей и 10подкгнагрузкой для латуни. Измерения твердости производили вдоль радиуса в двух взаимно атуни. Измерения твердости вдоль радиуса в двух взаимно температурах. Температура деформирования при этом не Измерения твердости производили вдоль радиуса в двух рпендикулярных направлениях. Полученные значения твердости усредняли. ениях. Полученные значения твердости усредняли. должна превышать температуру рекристаллизации исвзаимно перпендикулярных направлениях. Полученные Число твердости вусредняли. произвольной точке сопоставляли с металла, интенсивностями напряжений и следуемого при упрочнение, значения твердости в произвольной точке сопоставляли с интенсивностями напряжений и которой снимается полученное при деформировании. Тарировочный график Число твердости в произвольной точке сопоставляли с формаций, рассчитанными для испытаний этой точки.вРезультаты испытаний в виде сдвоенных тарировочных ми для этой точки. Результаты виде сдвоенных тарировочных необходимо строить по результатам испытаний образцов интенсивностями напряжений и деформаций, рассчитанафиков представлены на рисунке 2. Экспериментальные точки, полученные при при рабочей температуре детали. при кручении, ными2. дляЭкспериментальные этой точки. Результаты испытаний сдвона рисунке точки, в виде полученные кручении, пона результатам испытаний на растяжение. актически с кривыми – σi, построенные по НV результатам испытаний растяжение. выми НV –совпали σi, построенные 𝜏=

161

Экспертное сообщество: научные подходы

Оценка влияния надрезов и кратковременных перегрузок на длительную прочность Денис ЧУКЛИН, генеральный директор ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Сергей ОХЛУПИН, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр ШАРОВ, ведущий инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Екатеринбург) Александр РЫБАКИН, главный инженер ООО «Промэкспертиза» (г. Екатеринбург) Михаил ДЕЙКИН, инженер ООО «Уральский центр промышленной безопасности» (г. Москва) При проведении экспертизы промышленной безопасности технических устройств особое внимание необходимо уделять наличию кратковременных перегрузок, а также различного рода «незначительных» повреждений. Это обусловлено возникновением местных напряжений, значительно превосходящих средние напряжения. Рассмотрим влияние надрезов и кратковременных перегрузок на длительную прочность, описанное А.А. Клыпиным и Ю.П. Фроловым. Длительные испытания большой группы сплавов (надрезанных образцов) в зависимости от изменения величины теоретического коэффициента концентрации напряжений Kt показывают, что сначала наблюдается повышение, а затем – уменьшение длительной прочности с увеличением Kt. Характер распределения напряжений по сечению надрезанного образца показывает, что вблизи надреза возникает пик напряжений, величина которого зависит от геометрии надреза и размеров образца. С течением времени происходит перераспределение напряжений за счет пластической деформации вблизи надреза. Таким образом, вопрос о продолжительности работы надрезанного образца можно связать с влиянием кратковременных перегрузок на свойства материала. Не представляется возможным дать однозначный ответ, как влияют перегрузки на длительную прочность, так как имеются исследования, показывающие, что длительность работы надрезанных образцов может быть больше и меньше длительной прочности гладких образцов. Проведенные исследования стали Х18Н9Т при температуре 700 °С также показали, что с увеличением значения коэффициента концентрации напряжений наблюдается сначала возрастание, а затем относительное уменьшение времени до разрушения. Образец, имевший значение коэффициента концентрации напряжений 1,8 работал до разрушения при напряжении 14 кг/мм2 352 часа по сравнению с 50 часами работы гладкого образца. При значении Kt=3,25 время работы составило 150 ч (рис. 1). Таким образом, характер изменения длительной прочности указывает на нечувствительность исследуемой стали к надрезам и на эффект ее упрочнения под действием повышенного напряжения в надрезе. Можно найти аналогию в поведении гладких образцов, подвергнутых кратковременным перегрузкам на начальных этапах ползучести, и надрезанных образцов при их

162

длительном испытании. Подобранные надлежащим образом перегрузки могут вызвать в материале гладких образцов определенную пластическую деформацию, под действием которой материал упрочнится. На начальных стадиях ползучести идет формирование субструктуры, равновесной по отношению к условиям испытаний, причем, чем выше уровень напряжений, тем более мелкими образуются субзерна. Можно ожидать, что при работе материала в течение какого-то времени на повышенном уровне напряжений образуются более мелкие зерна субструктуры, способствующие улучшению свойств при последующих испытаниях.

250

150

1,5

2,0

2,5

3,0

кɩ

Рис. 1. Зависимость относительной длительности работы

Рис. 1. Зависимость относительной длительности ранадрезанных образцов из стали Х18Н9Т от коэффициента концентрации боты надрезанных напряжений в надрезе.образцов из стали Х18Н9Т от коэффициента концентрации напряжений в надрезе Проведенные эксперименты на гладких образцах с предварительными перегрузками подтвердили предположение об упрочняющем эффекте воздействия повышенного напряжения не только на сталь Х18Н9Т, но и на никелевый сплав ХН77ТЮ при температурах испытания 700 и 800 °С (рис. 2). Рабочие напряжения для этого сплава составляли соответственно 36 и 18 кг/мм2. Перегрузки назначались в пределах 60% рабочего напряжения, а время действия этих перегрузок выбиралось таким, чтобы закончилась первая стадия ползучести. Как видно из полученных результатов, после предварительной тренировки

на повышенном уровне напряжений продолжительность работы материала значительно увеличивается. Предварительная деформация детали из стали Х18Н9Т в течение 15 минут увеличивает длительность работы до 90 часов по сравнению с 50 часами работы без тренировки. Характер приведенных кривых позволяет сделать вывод, что значительное увеличение напряжений может привести к относительному уменьшению длительности работы. Это, по-видимому, обусловлено накоплением повреждаемости в материале при высоком уровне напряжений.

2,2

2,0 Относительное увеличение времени до разрушения

1,2

Экспертное сообщество: научные подходы

тельной деформации на повышенном уровне напряжения на первой стадии ползучести.

150 125

100

2 1

1,8 50

1,6

1,4

1,3

1,2 1,4 1,5 δпр/δнорм

мость времени работы до 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 δпр/δнорм адких образцов от Рис.2. 2.Зависимость Зависимость времени работы до Рис. времени работы до разрушения величины напряжения гладких образцов от относительной напряжеразрушения гладких образцоввеличины от ых испытаний: 1 - сталь Х18Н9Т ния предварительных испытаний: 1 – сталь Х18Н9Т при 3 - никелевый относительной сплав ХН77ТЮ величины напряжения t=700 °С; 2,3 – никелевый сплав ХН77ТЮ при t=700 и 800 °С ° С соответственно. предварительных испытаний: 1 - сталь Х18Н9Т соответственно

при t=700° С; 2,3 - никелевый сплав ХН77ТЮ

Полученные результаты, свидетельствующие о возпри t=700 и 800° С соответственно. можности упрочнения материала за счет кратковременных перегрузок, дают основание в некоторых случаях усомниться в справедливости вывода о накоплении повреждаемости в материале, позволяющего переходить от кратковременных испытаний к длительным, исходя из положения об эквивалентности повреждаемости на разных уровнях напряжений. Замеченная корреляция свойств надрезанных и гладких образцов, подвергнутых предварительной тренировке на повышенном уровне напряжений, позволила оценить свойства стали ЭИ 481 после различных режимов термической обработки (рис. 3). Термическая обработка по первому режиму приводит к повышению длительности работы при увеличении уровня предварительных напряжений. Так, для выбранных условий испытания предварительная обтяжка при напряжении 46 кг/мм2 в течении 25 минут увеличила время работы до разрушения от 53 часов до 150 часов. Вместе с тем та же сталь, термически обработанная по другому режиму, не упрочняется предварительной обтяжкой. Время работы до разрушения сокращается от 33 часов работы образцов без предварительной деформации до 2,5 часа после воздействия избыточной нагрузки 44 кг/мм2 в течение 30 минут. Проверка чувствительности стали ЭtИ481 к концентраторам напряжения подтвердила предположение, что после первого режима термической обработки сталь нечувствительна, а после второго – чувствительна к концентрации напряжений. Образцы, имеющие теоретический коэффициент концентрации напряжений Kt=3,25, при испытаниях в тех же условиях (t = 650 °С; σ=40 кг/мм2) после обработки по первому режиму разрушались через 300 ч, а после обработки по второму режиму – через 2 ч. Таким образом, этот эксперимент подтверждает предположение об одном и том же механизме упрочнения (или разупрочнения) при длительной работе материала вследствие предварительной деформации вблизи надреза и предвари-

25 0 1

1,05

1,10

δпр δнорм

1,15

Рис. 3.3.Изменение относительной длительности рабоРис. Изменение относительной длительности ты образцов из стали ЭИ481 с увеличением напряжения работы образцов из стали ЭИ481 с увеличением предварительных испытаний после различных режимов напряжения предварительных 2 термической обработки (t=650 °С, σиспытаний = 40 кГ/ммпосле ); 1 – заразличных режимов термической (t=650° калка 1140 °С + старение 600 °С – 16 ч +обработки старение 800 °С – С; σ=40 кГ/мм²);1140 1 - °С закалка 1140°+ 16 ч; 2 – закалка + старение 700 старение °С – 16 ч 600° - 16 ч +

старение - 16 ч; 2 -эксплуатации закалка 1140° + старение В процессе800° длительной изделия в ма- 700° - 16 ч.могут происходить структурные превращения, териале приводящие к изменению первоначальных свойств. Длительно работающее изделие становится чувствительным к надрезам (и кратковременным нагрузкам), тем самым увеличивается опасность преждевременного разрушения. На рисунке 4 показано изменение длительности работы надрезанных и гладких образцов из сплава ХН77ТЮР после длительного старения при температуре 700 °С. Старение в течение примерно 600 часов еще недостаточно, чтобы сплав был чувствителен к надрезам. Большая длительность старения способствует ослаблению материала под действием надреза. Так, после старения в течение 1 000 часов длительность работы надрезанных образцов примерно на 30–40% ниже, чем гладких. Подобное поведение материала при длительном воздействии температуры должно приниматься во внимание при оценке качества материала. ,ч 250

200 1 150 100

2 0

200

400

600

Время выдержки, ч

800

1000

Рис.4.4.Влияние Влияние времени времени выдержки температуре Рис. выдержкипри при температуре 700° на длительность работынадрезанных надрезанных (кривая 700 °С наСдлительность работы (кривая2) 2) и гладких (кривая 1) образцов из сплава ХН77ТЮР. и гладких (кривая 1) образцов из сплава ХН77ТЮР

163

административная практика

Постановление признать незаконным ОАО «Ямалкоммунэнерго» обратилось в арбитражный суд с заявлением к Северо-Уральскому управлению Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору о признании незаконным и отмене постановления о назначении административного наказания от 30 января 2015 года № 004-5911-2015.

обоснование заявленных требований Общество указывает, что административным органом допущено нарушение процессуальных требований КоАП РФ, выразившееся в неуведомлении Общества о времени и месте рассмотрения дела об административном правонарушении. От административного органа поступил отзыв на заявление, в соответствии с которым просит суд отказать в удовлетворении требований заявителя ввиду доказанности материалами административного дела наличия в действиях Общества вины и события административного правонарушения, надлежащего и своевременного уведомления Общества о времени и месте рассмотрения дела. Административный орган и прокурор, надлежащим образом извещенные о времени и месте судебного заседания, явку представителей не обеспечили. Дело рассматривается без участия представителей данных лиц на основании части 2 статьи 210 Арбитражного процессуального кодекса Российской Федерации (далее по тексту – АПК РФ), в соответствии с которой неявка в судебное заседание надлежащим образом извещенного лица, участвующего в деле, не является препятствием для рассмотрения дела, если суд не признал его явку обязательной. Представитель заявителя поддержал заявленные требования. Заслушав представителя заявителя, исследовав материалы дела, отзыв, оценив относимость, допустимость, достоверность каждого доказательства в отдельности, а также достаточность и взаимную связь доказательств в их совокупности на основании статьи 71 АПК РФ. Как следует из материалов дела, в с. Газ-Сале 26 ноября 2014 года произошла авария на котельной с последующим отключением от центрального отопления, водоснабжения и водоотведения 25 многоквартирных жилых домов, «размерзанием» указанных централизованных систем и экстренной эвакуации части населения села в пос. Тазовский. 13 декабря 2014 года прокуратурой Тазовского района с привлечением должностных лиц Ростехнадзора по данному факту проведена проверка по установлению причин произошедшей аварии с выездом на котельную в с. Газ-Сале, в ходе которой выявлен ряд нарушений закона в части подготовки объектов ЖКХ с. Газ-Сале к отопительному сезону 2014/2015, а именно: – в период подготовки котельной установки к отопительному периоду 2014/2015 не обеспечено проведение технического освидетельствования диагностирования на продление расчетного ресурса безопасной работы котлов. Котлы эксплуатируются выше нормативно установленного срока (п. 9.3 Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа, водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева не более 115 °С (утв. Минстроем России № 205 от 28 августа 1992 года) (далее – ПУБЭПВК), п. 2.6.2 Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок, утв. Минэнерго России № 115 от 24 марта 2003 года (далее – ПТЭ ТЭ); – по оперативным записям операторов котельной текущее состояние котлов № 3, 4, 6, 8 не поддерживается в

164

исправном состоянии (котлы давали при эксплуатации течь), гидравлические испытания котлов не проводятся (п. 5.3.43 ПТЭ ТЭ); – котельная установка не имеет резервного источника электроснабжения (п. 14.2 СНиП II-35-76 «Котельные установки» (с изменениями); – для обслуживающего персонала в здании котельной не оборудованы бытовые и служебные помещения в соответствии с санитарными нормами. Допускается приготовление пищи, сушка одежды, установлены индивидуальные шкафчики для переодевания персонала в котельном зале (пп. 4.5, 8.12 ПУБЭПВК); – для управления работой котлов и обеспечения безопасных режимов эксплуатации котлы не оснащены устройствами, предохраняющими от повышения давления (предохранительными устройствами), указателями уровня воды; манометрами; приборами для измерения температуры среды; запорной и регулирующей арматурой; приборами безопасности (п. 5.1 ПУБЭПВК); – проверка исправности действия предохранительных клапанов котлов не производится, запись в оперативном журнале отсутствует. Работа котлов с неисправными или неотрегулированными предохранительными клапанами запрещается (пп. 8.15; 5.2.17 ПУБЭПВК, пп. 5.3.26; 5.3.66 ПТЭ ТЭ); – на шкалах установленных манометров отсутствует красная черта по делению, соответствующему разрешенному давлению в котле с учетом добавочного давления от веса столба жидкости (п. 5.4.3 ПУБЭПВК); – установленные манометры недопустимы к применению из-за отсутствия на манометре пломбы или клейма о проведении поверки; просрочен срок поверки манометра (п. 5.4.8 ПУБЭПВК); – манометры на котлах установлены не в полном объеме, что не соответствует требованиям п. 5.4.9 ПУБЭПВК; – у водогрейных котлов для измерения температуры воды отсутствуют термометры при входе воды в котел и на выходе из него (п. 5.5.1 ПУБЭПВК, п. 2.9.4 ПТЭ ТЭ); – арматура, установленная на котлах и трубопроводах, не имеет маркировки (п. 5.6.1 ПУБЭПВК, п. 5.2.9 ПТЭ ТЭ); – допускается эксплуатация котлов без докотловой или внутрикотловой обработки воды, что запрещается п. 6.1 ПУБЭПВК, п. 12.4 ПТЭ ТЭ; – на корпусе каждого питательного насоса отсутствует прикрепленная табличка с техническими характеристиками (п. 7.2 ПУБЭПВК, п. 5.1.2 ПТЭ ТЭ); – ответственный за исправное состояние и безопасную эксплуатацию не обеспечил: содержание котлов в исправном состоянии; проведение своевременного плановопредупредительного ремонта котлов и подготовку их к техническому освидетельствованию; своевременное устранение выявленных неисправностей; обслуживание котлов обученным и аттестованным персоналом; обслуживающий персонал инструкциями, а также периодическую проверку знаний этих инструкций; выполнение обслуживающим персоналом производственных инструкций (п. 8.3 ПУБЭПВК, п. 2.2.5 ПТЭ ТЭ); – на рабочем месте операторов котельной отсутствует производственная и эксплуатационная инструкции (п. 8.10 ПУБЭПВК, п. 2.8.6 ПТЭ ТЭ); – режимные карты котлов имеют истекший срок действия (п. 5.3.7 ПТЭ ТЭ); – исправность резервных питательных насосов не проверяется путем кратковременного пуска каждого из них один раз в смену (п. 8.16 ПУБЭПВК, п. 5.1.8 ПТЭ ТЭ);

административная практика – при наружном и внутреннем осмотрах котла и его элементов обнаружены отдулины, выпучины и коррозия на наружной поверхности стенок, нарушения плотности и прочности сварных, заклепочных и вальцовочных соединений, а также повреждения обмуровки, которые могут вызвать перегрев металла элементов котла (п. 9.5 ПУБЭПВК); – ответственное лицо не обеспечило проведение освидетельствования котлов в следующие сроки: наружный и внутренний осмотры – после каждой очистки внутренних поверхностей или ремонта элементов котла, но не реже чем через 12 месяцев; гидравлическое испытание рабочим давлением – каждый раз после очистки внутренних поверхностей или ремонта элементов котла; гидравлическое испытание пробным давлением – не реже одного раза в два года (п. 9.7 ПУБЭПВК); – растопка котла производится без указания ответственного лица с соответствующей записью об этом в оперативном журнале (п. 5.3.8 ПТЭ ТЭ); – обязательные формы работы с различными категориями работников не проводятся (п. 2.3.8 ПТЭ ТЭ); – проверка знаний Правил, должностных и эксплуатационных инструкций работников не проводится (п. 2.3.14 ПТЭ ТЭ); – ответственные лица и их заместители, специалисты охраны труда не проходят проверку знаний в органах энергетического надзора (п. 2.3.20 ПТЭ ТЭ); – на предприятии отсутствует комиссия по проверке знаний (п. 2.3.21 ПТЭ ТЭ); – персонал допускается к работе без прохождения проверки знаний (пп. 2.3.8.4; 2.3.8.5, п. 2.3.15 ПТЭ ТЭ); – повышение квалификации работников, эксплуатирующих тепловые энергоустановки, не производится (п. 2.3.56 ПТЭ ТЭ); – на предприятии отсутствует проектная документация (чертежи, пояснительные записки и др.) со всеми последующими изменениями, исполнительные чертежи тепловых энергоустановок и тепловых сетей (п. 2.8.1 ПТЭ ТЭ); – в котельной отсутствует тепловая схема с обозначением и номерами оборудования, запорной, регулирующей арматуры (п. 2.8.3 ПТЭ ТЭ); – инструкции по эксплуатации тепловой энергоустановки на рабочих местах персонала отсутствуют (п. 2.8.6 ПТЭ ТЭ). Выявленные нарушения послужили поводом к возбуждению прокурором 31 декабря 2014 года в отношении Общества дела об административном правонарушении по статье 9.11 КоАП РФ. Материалы административного производства направлены в Ростехнадзор для рассмотрения по существу. По результатам рассмотрения постановления прокурора и приложенных к нему материалов Ростехнадзор вынес в отношении ОАО «Ямалкоммунэнерго» постановление о назначении административного наказания от 30 января 2015 года № 004-5911-2015, в соответствии с которым Общество признано виновным в совершении правонарушения, ответственность за которое предусмотрена ст. 9.11 КоАП РФ, и ему назначен штраф в размере 20 000,00 руб. Не согласившись с указанным постановлением, Общество оспорило его в арбитражный суд. Удовлетворяя заявленные требования, суд исходит из следующего. В соответствии с частью 6 статьи 210 АПК РФ при рассмотрении дела об оспаривании решения административного органа о привлечении к административной ответственности арбитражный суд в судебном заседании проверяет законность и обоснованность оспариваемого решения, устанавливает наличие соответствующих полномочий административного органа, принявшего оспариваемое решение, устанавливает, имелись ли законные основания для привлечения к административной ответственности, соблюден ли установленный порядок привлечения к ответственности, не истекли ли сроки давности привлече-

ния к административной ответственности, а также иные обстоятельства, имеющие значение для дела. На основании статьи 24.1 КоАП РФ задачами производства по делам об административных правонарушениях являются, в частности, всестороннее, полное, объективное и своевременное выяснение обстоятельств каждого дела, разрешение его в соответствии с законом. В соответствии со статьей 1.6 КоАП РФ лицо, привлекаемое к административной ответственности, не может быть подвергнуто административному наказанию и мерам обеспечения производства по делу об административном правонарушении иначе как на основаниях и в порядке, установленных законом. Как установлено судом и подтверждается материалами административного дела, в ходе производства по делу административным органом были допущены процессуальные нарушения, не позволившие полно и всесторонне исследовать административные материалы. В соответствии с пунктом 4 статьи 29.7 КоАП РФ при рассмотрении дела об административном правонарушении выясняется, извещены ли участники производства по делу в установленном порядке, выясняются причины неявки участников производства по делу, и принимается решение о рассмотрении дела в отсутствие указанных лиц либо об отложении рассмотрения дела. Определением о времени и месте рассмотрения дела об административном правонарушении от 27 января 2015 года № 004-5911-2015 рассмотрение дела назначено на 30 января 2015 года. Как указал административный орган в отзыве на заявление, указанное определение о времени и месте рассмотрения дела направлялось Обществу заказным письмом с уведомлением, а также посредством факсимильной связи и на электронную почту Общества В свою очередь административным органом не представлено доказательство направления Обществу определения от 27 января 2015 года № 004-5911-2015 посредством факсимильной связи. В соответствии с приложенным к материалам настоящего дела отчетом об отправке факса посредством последнего направлялось определение от 27 января 2015 года № 003-5911-2015 (т.1 л.д.62). Руководствуясь частью 4 статьи 1.5 КоАП РФ о том, что неустранимые сомнения в виновности лица, привлекаемого к административной ответственности, толкуются в пользу этого лица, суд считает, что представленным административным органом факсимильным сообщением не подтверждается факт уведомления Общества о времени и месте рассмотрения дела об административном правонарушении, ответственность за которое предусмотрена ст. 9.11 КоАП РФ. Из представленного Ростехнадзором скриншота о направлении извещения о времени и месте рассмотрения дела (т.1 л.д.63) не усматривается, что доставка получателю выполнена и им прочитана, иными словами, административный орган не представил доказательств того, что сервер назначения прислал уведомления о доставке и прочтении. Суд пришел к выводу, что факт направления извещения электронной почтой автоматически не означает надлежащего извещения лица, в отношении которого ведется производство по делу об административном правонарушении, поскольку факт такого извещения должен носить бесспорный характер, из такого отчета должно явственно следовать, что адресат получил направленное ему сообщение. Таким образом, суд не принимает представленные Ростехнадзором скриншот и отчет об отправке факса, как документы, подтверждающие надлежащее извещение Общества о времени и месте совершения процессуального действия. На основании изложенного суд приходит к выводу, что на момент рассмотрения дела об административном правонарушении у административного органа отсутствовали доказательства надлежащего извещения Общества о времени и месте его рассмотрения. Заявитель надлежащим образом не извещен о месте и времени рассмотрения дела об административном правонарушении,

165

административная практика тем самым он был лишен предоставленных КоАП РФ гарантий защиты, поскольку не мог квалифицированно возражать и давать объяснения по существу предъявленных обвинений. Указанные процессуальные нарушения являются существенными, так как не позволили всесторонне, полно и объективно рассмотреть дело об административном правонарушении. В соответствии с частью 2 статьи 211 АПК РФ, в случае, если при рассмотрении заявления об оспаривании решения административного органа о привлечении к административной ответственности арбитражный суд установит, что оспариваемое решение или порядок его принятия не соответствует закону, либо отсутствуют основания для привлечения к административной ответственности или применения конкретной меры ответственности, либо оспариваемое решение принято органом или должностным лицом с превышением их полномочий, суд принимает решение о признании незаконным и об отмене оспариваемого решения полностью или в части либо об изменении решения. При указанных обстоятельствах, суд пришел к выводу, что требование заявителя о признании незаконным и отмене постановления о назначении административного наказания от 30 января 2015 года № 0045911-2015 подлежит удовлетворению.

166

Руководствуясь статьями 9, 16, 64, 65, 71, 167, 168, 169, 170, 176, 180, 181, 211 Арбитражного процессуального кодекса Российской Федерации, Арбитражный суд ЯмалоНенецкого автономного округа принял

Решение: постановление Северо-Уральского управления Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по делу об административном правонарушении от 30 января 2015 года № 004-5911-2015 признать незаконным и отменить полностью. Решение по настоящему делу вступает в законную силу по истечении 10 дней со дня его принятия (изготовления в полном объеме), если не подана апелляционная жалоба. В случае подачи апелляционной жалобы решение, если оно не отменено и не изменено, вступает в законную силу со дня принятия постановления арбитражного суда апелляционной инстанции. Решение, не вступившее в законную силу, может быть обжаловано в апелляционном порядке в Восьмой арбитражный апелляционный суд через Арбитражный суд Ямало-Ненецкого автономного округа.

ПОДПИСКА НА СБОРНИК «РЕГЛАМЕНТ»

Сборник информационноконсультативных материалов «РЕГЛАМЕНТ» – приложение к журналу «ТехНАДЗОР» Формат А4 Объем от 80 страниц Периодичность – один раз в два месяца Стоимость годовой подписки 1 440 рублей

В сборнике «Регламент» публикуются: • нормативно-правовые документы, регламентирующие деятельность в сфере промышленной, экологической, энергетической безопасности и охраны труда; • информация о проверках предприятий надзорными органами и их результатах; • информация Ростехнадзора об авариях и несчастных случаях, расследование по которым завершено; • практические разъяснения требований в сфере промышленной, экологической, энергетической безопасности и охраны труда; • материалы судебной практики обжалования предписаний административных органов.

оформление подписки в редакции журнала «технадзор» Отправьте заявку на подписку по факсу +7 (343) 253-89-89 или по e-mail: podpiska@tnadzor.ru В заявке обязательно укажите юридические реквизиты, точный почтовый адрес для отправки «Регламента», количество необходимых экземпляров издания, фамилию, имя, отчество контактного лица по подписке. Телефоны: +7 (343) 253-89-89, +7 (800) 700-35-84

Через объединенный каталог «Пресса России» Подписной индекс 82453 Через агентства альтернативной ПодПиски ООО «Урал-Пресс» ЗАО «ИД «Экономическая газета» Через интернет На сайте www.tnadzor.ru На сайте www.uralpress.ru По электронной почте podpiska@tnadzor.ru tnadzor@tnadzor.ru

Адрес редакции: 121099 Москва, Смоленская площадь, 3 620017 Екатеринбург, пл. Первой пятилетки www.tnadzor.ru, надзоры.рф